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空壓機自動化監(jiān)控系統(tǒng)的方案設(shè)計
引導(dǎo)語：空壓機自動化監(jiān)控系統(tǒng)通過對系統(tǒng)工作參數(shù)的實時監(jiān)測與控制，對于保證系統(tǒng)正常工作，提高系統(tǒng)運行的可靠性與安全性，讓司機及時了解空壓機的工作狀況，很大程度上提高了空壓機的控制能力和利用率。以下是YJBYS的小編為大家找到的空壓機自動化監(jiān)控系統(tǒng)的方案設(shè)計。希望對大家有所幫助!
【摘要】目前，企業(yè)生產(chǎn)的和市場銷售的空壓機，絕大部分均為智能型空壓機，智能型空壓機本身具有參數(shù)監(jiān)測、自動控制及保護等功能。在廠礦企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場需要與冷卻水泵、風(fēng)包及電控設(shè)備等形成一個系統(tǒng)運行。多臺空壓機時，設(shè)計一套自動監(jiān)控系統(tǒng)來監(jiān)控空壓機的運行就顯得更加必要。
本文以棗礦集團田陳煤礦壓風(fēng)機房改造項目為背景，研究了自動監(jiān)控系統(tǒng)來監(jiān)控空壓機的運行。把4臺智能空壓機組成網(wǎng)絡(luò)，并對風(fēng)包、冷卻水水泵等進行改造，實現(xiàn)整個壓風(fēng)機房的在線實時監(jiān)測和智能控制，從而達到無人值守的目的。
【關(guān)鍵詞】空壓機;自動控制;無人值守
1、壓風(fēng)機系統(tǒng)現(xiàn)場情況概述
空壓機房配置四臺智能型空壓機，智能型空壓機本身具有參數(shù)監(jiān)測、自動控制及保護等功能�，F(xiàn)場配置四臺冷卻水泵，為空壓機提供循環(huán)冷卻水，風(fēng)包以一對一方式設(shè)置。
2、壓風(fēng)機集中控制系統(tǒng)監(jiān)測的主要參數(shù)與部位
壓氣系統(tǒng)
壓縮機排氣溫度、排氣壓力、風(fēng)包壓力、風(fēng)包溫度等參數(shù);
冷卻水系統(tǒng)
冷卻水進水口壓力;
電機系統(tǒng)
電機電壓、電流、螺桿溫度等;
供電系統(tǒng)
電壓、電流、有功、無功、功率因數(shù)、電量及頻率等;
3、壓風(fēng)機集中控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)主要由各類傳感器、電動閥、PLC控制柜、帶觸摸屏的西門子S7-300 PLC及模擬量輸入模塊、數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、串行通信模塊及以太網(wǎng)通信模塊等組成。采用集中管理、分散控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
系統(tǒng)的現(xiàn)場測量控制主要由各類傳感器、變送器及執(zhí)行機構(gòu)完成。對于空壓機本體，由于選用的是智能型的設(shè)備，所需傳感器及執(zhí)行機構(gòu)本身已有，無需再添加。智能空壓機都提供有通信接口，所以只需通過通信電纜連接到PLC系統(tǒng)中，通過在PLC中編程即可實現(xiàn)對空壓機的自動監(jiān)控。
壓風(fēng)機房風(fēng)包部分需要加裝以下設(shè)備：風(fēng)包壓力變送器、風(fēng)包溫度變送器、風(fēng)包排污口閥門應(yīng)選用電動閥。
壓風(fēng)機房冷卻水水泵的出水口閥門也應(yīng)選用電動閥。電動閥及水泵的控制通過數(shù)字量輸入輸出模塊實現(xiàn)。
壓風(fēng)機供電系統(tǒng)的監(jiān)控通過高壓柜內(nèi)裝設(shè)的微機綜合保護裝置實現(xiàn)，綜保都具有通信功能，通過其通信接口可以與PLC連接，通過在PLC內(nèi)編程即可實現(xiàn)壓風(fēng)機供電參數(shù)的采集、開關(guān)的遙控分合閘等功能。
PLC集中控制柜設(shè)于壓風(fēng)機房內(nèi)，PLC選用西門子S7-300系列，性能穩(wěn)定而可靠。集控柜裝設(shè)有觸摸屏，操作人員可通過該觸摸屏查看各臺空壓機的實時運行情況，如操作員權(quán)限符合要求，還可向空壓機發(fā)出命令，進行各種控制操作。
PLC集中控制柜內(nèi)裝設(shè)有以太網(wǎng)通信模塊及光端機等設(shè)備，可方便地與調(diào)度中心通信。在調(diào)度中心設(shè)有高性能工業(yè)控制計算機、打印機等設(shè)備，并裝有后臺監(jiān)控軟件，可實現(xiàn)對壓風(fēng)機房的遠程集中控制，最終實現(xiàn)無人值守。
4、壓風(fēng)機集中控制系統(tǒng)實現(xiàn)的功能
4.1控制系統(tǒng)具備就地手動/遠方控制兩種控制方式。壓風(fēng)機房集中控制柜內(nèi)提供有觸摸屏操作界面，能對壓風(fēng)機系統(tǒng)所有運轉(zhuǎn)狀態(tài)、運行參數(shù)及故障信號進行動態(tài)顯示。操作人員可以對壓風(fēng)機發(fā)出命令，控制壓風(fēng)機的啟停、冷卻水泵的啟停、風(fēng)包的定期排污等等。
可以在調(diào)度室內(nèi)設(shè)高性能工控機，配后臺監(jiān)控軟件，軟件基于高性能的工控組態(tài)軟件編制，可實現(xiàn)對壓風(fēng)機房的遠程集中監(jiān)控。
4.2壓風(fēng)機集中控制系統(tǒng)可以完成對壓力(包括壓風(fēng)機排氣壓力、風(fēng)包壓力、冷卻水壓力)、溫度(包括壓風(fēng)機排氣溫度、風(fēng)包溫度)、空壓機總運轉(zhuǎn)時間以及電氣參數(shù)(包括電機溫度、電流、電壓、電機功率、日耗電量等)的連續(xù)在線檢測功能。
4.3具有保護及報警顯示功能，具體有：
超溫保護
超風(fēng)壓保護
斷水保護
空氣過濾器堵塞報警
油過濾器堵塞報警
油細分離器堵塞報警
電機過載、超溫保護
故障排除后，可實現(xiàn)安全復(fù)位功能。
4.4實現(xiàn)空壓機供氣網(wǎng)絡(luò)的自動聯(lián)動控制，按程序執(zhí)行啟動/停止壓風(fēng)機操作�？赏ㄟ^比較供氣壓力與設(shè)定聯(lián)機控制壓力，選取空壓機發(fā)送控制命令，控制網(wǎng)絡(luò)中空壓機的啟動停機、自動穩(wěn)定供氣壓力、平衡網(wǎng)絡(luò)中各空壓機的運行時間。
4.5具有參數(shù)設(shè)定功能，具體有：
風(fēng)包自動排污運行參數(shù)設(shè)置
壓風(fēng)機自動運行參數(shù)設(shè)置
4.6后臺監(jiān)控軟件可提供設(shè)備管理及人員管理功能。設(shè)備管理功能包括設(shè)備參數(shù)一覽表、設(shè)備投入運行時間顯示、設(shè)備當(dāng)次工作時間、設(shè)備工作總時間等。人員管理功能包括工作人員一覽表、值班人員安排、管理員及操作員權(quán)限密碼設(shè)置等。
5、壓風(fēng)機集中控制系統(tǒng)的特點
本系統(tǒng)以工業(yè)控制PLC為核心，主要由各類傳感(變送)器、執(zhí)行器、PLC、觸摸屏及通訊裝置等設(shè)備組成，主要特點如下：
采用了先進的計算機技術(shù)，功能強大，智能化程度高。
PLC選用國際著名品牌西門子的S7-300系列�？煽啃愿摺⒖垢蓴_能力強，與普通PLC相比平均硬故障/軟故障間隔時間更長、功能，通用性更強、速度更快、擴展更靈活。
監(jiān)控軟件采用國外著名的組態(tài)軟件InTouch進行二次開發(fā)，穩(wěn)定可靠。以圖形界面顯示工作狀態(tài)，畫面豐富，直觀生動。
監(jiān)控軟件還可提供設(shè)備管理及人員管理功能。
選用了國外進口傳感(變送)器，具有原理先進，質(zhì)量可靠，壽命長，精度高等特點。
采用了多種抗干擾措施，因此系統(tǒng)的抗干擾能力強，可靠性高，監(jiān)測準(zhǔn)確。
留有備用通道，便于擴展。
采用先進的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)了全礦數(shù)據(jù)共享。
軟件平臺設(shè)計起點高，能方便地與其它自動化系統(tǒng)互聯(lián)，為以后搭建全礦自動化平臺提供最好的便利。
維護方便。
6.結(jié)語
空壓機自動化監(jiān)控系統(tǒng)通過對系統(tǒng)工作參數(shù)的實時監(jiān)測與控制，對于保證系統(tǒng)正常工作，提高系統(tǒng)運行的可靠性與安全性，讓司機及時了解空壓機的工作狀況，很大程度上提高了空壓機的控制能力和利用率。減少了崗位司機人數(shù)，提高了工作效率和管理水平。同時在幫助維修人員及時對系統(tǒng)故障的早期預(yù)防和診斷等方面也具有重要的意義和推廣價值。
參考文獻
[1]劉新航.空氣壓縮機組監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)[D].遼寧大連：沈陽工業(yè)大學(xué)，2006
[2]李虎.螺桿式空氣壓縮機智能監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)與實現(xiàn)[D].山東科技大學(xué)碩士論文，2007.6
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