PLC在矿山压风机集中监控中的应用研究.pdf

5 2 东 撼晨 斜技 2 0 0 3 年第1 期 P L C在矿山压风机集 中监控 中的应 用研究 关键词空压机P C L 集中监控 兖矿集 团兴隆庄煤矿柏奖枝邱理 科史敬 方 兴隆庄煤矿工广压风机房布置四台 L 8 ／ 6 0 7 压风机， 用 同步电机直联拖动， 励磁柜供励磁电源。2 0 0 1 年与山东煤研 所合作， 采用 S u一6 B可编程控制器， 对四台压风机进行集中 监测与控制改造， 通过对现场出现的问题不断进行程序调 整， 达到了较完善的集中监测与控制功能。 1 总体方案 每台空压机采用九路开关量、 七路模拟量信号输入， 七 路开关量输出， 考虑现场设备布置， 水温与水压设计成四台 机公用， 模拟信号传输电缆一律采用屏蔽 电缆， 输出数据采 用四台机公用显示 ， 定期扫描巡检输出， 带手动 自锁巡检按 钮， 便于司机抄表。系统具有故障记忆功能， 在声光告警状 态下， 自动记忆并锁定故障车号及故障状态参数， 以便分析， 按“ 复位按钮” 系统方可恢复 自动运行。为 了确保设备在 P L C及故障检修状态下的运行， 设置一套手动控制系统， 与 P I ．C系统相互切换， 手动控制与改造前控制功能相同。 2 本套 P L C控 制系统 的设计特点 1 四台压风机共用一套 P L C， 每台机可以任意开停， 互 不影 响。 2 在 P I 输出采用光电隔离基础上， 又采用日本欧姆 龙继电器作为输出隔离， 使原用设备对本系统不产生影响。 3 传感器模块选用标准线性电源供电， P I I 2 的电源线 路中安装噪声滤波器， 保证了信号传输的准确性和系统的可 靠性 。 4 温度、 压力传感变送器均采用两线制标准电流信号 传输 ， 采用“ 一对一” 屏蔽电缆直接将变送器输出信号送 P I I A D模块 ， 最终输出采用传感器专用数显仪表， 可在线拔插、 更换， 不影响设备正常运行。 5 操作台显示面板设计， 充分考虑了人体工程学、 视觉 艺术， 使外形美观、 各种参数分区显示， 各区采用不同的背景 颜色， 使人一目了然 ， 误差率低。 6 硬件接口配置合理 ， 并 留有适量的硬件接口， 软、 硬 件设计易于扩展， 配套的元件性能可靠， 在高温、 灰尘、 噪音、 振动四种恶劣条件下， 表现了 S U一6 B型 P L C及配套主器件 的卓越性能， 在 2 0 0 2 年夏季高温条件下整机仍稳定运行。 7 在软件设计上， 最大可能满足现场要求， 考虑现场的 维修特点及习惯， 为了确保安全 ， 操作台上去掉了联锁开关。 使四台机不能联锁运行 。 3 使用过程中出现 的问题 及解 决办法 由于压风机的启动、 停车都按程序进行， 必须先卸荷 、 放 风使压风机空载后再停车 ， 故将方式开关作为紧急停机的开 关信号引入， 在软件上， 加上了紧急停车回路， 按 煤矿安全 规程 要求， 将有关停水、 断油、 超温与紧急停车开关组合成 紧急停车回路， 确保故障状态或紧急情况下人为紧急带负荷 停车， 防止事故蔓延。 由于所安装的用于卸荷打风用的压力传感器都是专用 的， 每台机的打风卸荷受各 自传感器的控制， 而传感器都安 装在各自的风包上， 风包的排气管路又相互联结在一起， 这 就使得较灵敏的压力传感器先动作， 打风卸荷交替运行， 而 不灵敏的传感器基本上不动作， 总是在满负荷工作状态， 在 夏季高温季节， 这台车连续运行 45 h 后， 使排气温度超高 而停车， 为此， 将程序作了修改， 使一台机连续运行一定时间 后， 自动卸荷， 直到风压降到下限， 再投入运行。程序见图 1 。 打凤 坤荷控 翩 压力优先 ，在 不低 于下限的 情 况下， 时间 控稍方能投 入 空载起 动故障 坤荷连 续运行 时阃控 制 空载 时闻控制 图1 1 压风机打风卸荷部分梯形图 上述程序修改后， 能确保输出风压不低于下限， 在风压 超过下限满足使用要求后， 时间控制方能投入运行， 但卸荷 时间受低压下限控制 ， 只有压力不低于下限情况下， 才能满 足规定的卸荷时间， 这样就克服了由于压力传感器固有的灵 敏度差异而带来的设备负载的不均衡性。 4 结束语 S u一6 B可编程控制器 ， 在兴隆庄煤矿空压机房连续一 年多的运行 ， 性能稳定可靠， 主机一直稳定运行。在 P I 程 序上， 还应根据现场生产要求不断改进， 才能充分发挥 眦 的优点 。 作者简介柏奖枝， 毕业于山东科技大学， 机电工程师， 现在 兴隆庄煤矿机电队工作。 维普资讯