空压机群组微机监控系统.pdf

东 瞧蒺 科技 2 0 0 0 年 第3 期 1 概述 空压机群组微机监控系统 兖矿集团杨村煤矿冯全斌郁青林岳朝柱 山东省煤炭科研所耿同凡姜玉智王恩成 空气压缩机是煤矿生产的重要动力设备之一。 但目 前国内大量运行的空压机大都采用一般的继电 器 控制， 其监控、 保护的 技术水平低下， 不能达到 煤 矿安全规程 对空压机运行的规定要求。因而故障 率高， 维护量大， 矿井的安全高效生产得不到有效的 保证。 近年来， 虽然有些矿井采用了空压机自 动控 制以及微机控制技术， 但由于所选机型或采取的技 术措施不能适应煤矿， 特别是空压机房特殊的生产 环境， 安装不久， 就失去了它应有的效能。不能在煤 矿上正常使用。 兖矿集团公司杨村煤矿和山东省煤炭科学研究 所联合研制开发的以可编程序控制器为核心的 空 压机群组微机监控系统 ， 彻底解决了以单片机或工 业控制机为核心的空压机微机监控系统数据测试不 准、 整机抗干扰能力差、 不能适应现场环境条件的问 题。 并以其良 好的性能与准确、 稳定的数据在线监 测， 成功地实现了空压机运转过程中的安全保护。 经过使用证明， 该系 统软、 硬件设计合理、 功能齐全、 性能良 好、 可靠性高， 用户使用方便， 对提高空压机 运行的自 动化水平和管理水平发挥了极其重要的作 用。 2 主要功能及特点 2 ． 1 该系统的主要功能 、 1 温度监测与保护 根据需要实时监测空压机运转过程中的一级排 气温度、 二级排气温度、 风包温度、 润滑油温度、 冷却 水温度、 电机定子温度等技术参数， 并可实现超限 声、 光 告警与设备的安全保护。 2 压力监测与保护 根据需要实时监测空压机运转过程中的一级排 气压力、 二级排气压力、 风包压力、 润滑油压力、 冷却 水压力等技术参数， 并可实现超限声、 光告警与设备 的安全保护。 3 断水指示与保护 空压机运转过程中出现断水时， 监控系统可快 速告警并对设备进行安全保护。 4 电参数 监测与保护 可实现在空压机运转过程中对工作电压、 电流 和功率因数的数据监测与保护， 为生产管理提供依 据。 5 空压机群组集中控制 由可编程序控制器完成空压机群组 3台、 4台 或多台 的集中控制。 2 ． 2 其主要性能特点 1 主机采用进口原装可编程序控制器， 整机稳 定、 可靠， 抗干扰能力强。其模块化结构与简单易 懂 的编程语言， 便于现场维护。 2 采用高精度温度、 压力变 送器及传感器专用 数显仪表、 线性电源对 A D ／ D A模块供电、 “ 一对一” 屏蔽电缆接线等技术。 3 系统具备集中控制、 参数自动巡检 巡检时 间间隔由用户自由设定 与手动检测的功能。且具 有运行指示、 告警指示、 消音、 复位等项功能。 4 整机硬件配置合理， 软件结构化设计， 性能 价格比高。面板 P V C 2 12 艺制作， 外形美观漂亮。 3 系统构成及工作原理 3 ． 1 系统构成 监控系统主要由监控柜及安装在内部的系统主 机 s U一 6 B可编程序控制器、 噪声滤波器、 线性电源、 O M R O N 继电器、 传感器专用数显仪表及安装在各测 点的温度传感器、 压力传感器、 R V V P电缆等组成。 ▲ ▲ ▲ ▲ 0 维普资讯 ▲ 厶 警 t 2 0 0 0 年 第 3 期 童 茬 科 技 3 ． 2 工作原理 由 温度变送器、 压力变送器、 断水装置实时采集 现场信号， 送到可编程序控制器各相关模块， 由C P U 进行处理， 经传感器专用数显仪表实时监测、 显示设 备的工作状态与参数值。其系统框图如图1 。 图1 监控系统框图 4 工作参数设定 根据 煤矿安全规程 的有关规定与用户的需 要， 将空压机微机监控系统的主要工作参数进行设 定， 以满足超限 上、 下限 告警、 停机， 达到安全保护 的目的。 5 P I E硬件设计 根据空压机监控系统的要求以及本系统将来扩 展的需要， 选用 S u一6 B型可编程序控制器， 并配置 一 套 U 一 0 8 B基架， 两只1 6 点开关量输入模块， 四只 8 通道模拟量输入模块， 两只1 6 点开关量输出模块， 两只4 通道模拟量输出模块。 6 系统软件设计 软件设计合理、 正确是实现P L C 控制的前提条 件。本系统的软件设计采用模块化结构， 梯形图语 言 编程方式。其程序存储器为E 2 P R O M ， 容量为3 ． 5 K。 7 系统的抗干扰措施 本监控系统采用 s u 一 6 B 可编程序控制器作为 监控系统主机。其本身具有很强的抗干扰能力。根 据空压机工作现场条件， 采取措施， 以 进一步提高监 控系统的准确性与可靠性。 1 在s U一 5 E的电源线路中安装噪声滤波器。 2 温度变送器、 压力变送器信号均采用两线制 标准电 流信号传送。 3 采用“ 一对一” 屏蔽电缆直接将变送器输出 信号送P I．E ／ A D 模块。 4 采用传 感器专用数显仪表。 其输入信号为4 2 0 m A 标准电流信号。 5 A D 、 D A 模块选用标准线性电 源供电 不推荐 使用开关电源 以进一步提高整套系统工作的稳定 性与可靠性。 6 在系统软件的设计上也采取了相应的对策。 8 工业性试验情况 该系统经模拟试验后， 于 1 9 9 9 年 7 月初在杨村 煤矿进行工业性试验。 在近一年的不间断运行过程中， 系统充分显示 了其优良的技术性能。 1 对所监测的空压机运转参数显示准确， 直 观， 一目了然； 2 系统的工作方式设计合理。有 自动巡检与 手动检测功能。且分立元件少， 主机结构简单， 方便 了维护； 3 系 统主机工作稳定可靠。特别是在大功率 电机启动运转、 电机励磁控制柜近在咫尺的情况下， 系统显示了它特有的 抗干扰能力。 这是原有的以单 片机为主机的控制系 统所不具备的； 4 系统试验期间， 正置炎热的酷暑季节， 空压 机房的 环境温度经常高达4 o ℃以 上。 但系统运行始 终平稳， 显示了 其较强的 环境适应能力； 通过试验表 明， 系 统所选用的主要元器件， 如传感器、 数显仪表 等的技术参数选择合理， 质量可靠， 完全可以满足对 空压机监控的需要。 因 此可以说， 该系统是目 前较为理想的空压机 监控设备。 维普资讯