plc在空压机组监控系统中的应用

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1、PLC在空压机组监控系统中的应用【摘要】在煤矿生产中，随着风动机械的广泛应用，空气压缩机作为动力源，其可靠、安全性对矿井的安全和效益造成直接影响。目前空压机组控制方式原始、操作繁杂。且空压机组能耗大，长时间空载或轻载运行，致使浪费电能、磨损机器、增高运行成本。而FX2N系列PLC具有较高的性价比，本系统运行稳定，可靠安全，操作简便的特点，如将其应用于煤矿的空压机组监控，就能提升空压机组的运行效率，并实现自动化监控和管理。【关键词】PLC触摸屏空压机1引言在煤矿生产中，随着风动机械的广泛应用，空气压缩机作为

2、动力源，其▲可靠、安全性对矿井的安全和效益造成直接影响。目前空压机组控制方式原始、操作繁杂。且空压机组能耗大，长时间空载或轻载运行，致使浪费电能、磨损机器、增高运行成本。因此，急需一款操作简便、功能完备的集控系统，对空压机组进行监控，提升空压机组的效率，降低损耗，延长寿命，具有重要的现实意义。2监控系统的构成空压机房有三台OGFD-22.2/8型单螺杆空压机，主电机功率132千瓦，电压380伏，转速1485转/分，排气量22.2立方米/分、排气压力0.7兆帕。空压机均配有主控器、交流接触器及继电器和操作显

3、示面板，通过面板，可以进行单台空压机的启停、查询运行状态及设置运行参数等近控操作。另外，主控器配有一个RS-485通讯接口并支持自由协议，为实现空压机组的集控提供了必要前提条件。2.1PLC配置设计系统选用三菱FX2N系列PLC实现集控。硬件配置如下：（1）FX2N:运算和处理的核心，内置8K容量的RAM存储器。可连接输入输出扩展及特殊功能模块。1个编程接口与触摸屏通讯，1个通讯接口通过485BD与主控器通讯。（2）FX2N-2AD:模数转换模块用于将2点模拟输入转换成12位的数字值，输入到PLC中。根据

4、接线，可在电压或电流输入中选择。两个通道均可接受0-10V、0-20MA或4-20MA信号。使用FROM/TO指令与PLC进行数据传输。（3）FX2N-485BD：通讯模块，符合RS-485、RS-422规格，支持用户协议。2.2触摸屏配置设计系统采用普洛菲斯触摸屏作为车间集控站。它具有强大的数据采集和管理功能并可通过图形和菜单的界面查询空压机的实时数据、状态，设置空压机的时间及压力等参数，查阅历史数据及报警信息，并设定空压机是否远控。2.3上位机配置设计系统采用工控机作为上位机远程监控站。利用光线环网实

5、时监控空压机状态，查询压力、温度、运行时间、电机电压、电流及功率等数据，记录及存储历史数据，提供数据查询和打印。并在设备有动作或出现故障时弹出消息、记录存储；远控方式下，还可对空压机远程控制。3通讯系统的构成3.1现场设备通讯PLC和主控器之间采用RS-485通讯。通过一根屏蔽双绞线RS-485采用平衡发送和差分接收方式传输，具有显著的共模干扰抑制能力。PLC设为的主站，3个主控器设为的从站，从站都分配唯一的地址，主站和从站的波特率统一设置为96kbps。通讯时，主站先呼叫从机地址，唤醒从机后，主、从站之

6、间进行数据交换。而未被呼叫的从站则继续其工作。完整的通讯分为3个阶段：主站询问、从站应答和链路释放。主机询问阶段，主、站通过帧的形式将从站地址码、命令、数据和校验码传送到指定从站；从站应答阶段，从站解释接收的命令码，并组织相应帧信息回送到主站；链路释放阶段，从站清除接收缓冲区及相关变量，准备与主站下次通信。任何完整的通讯均由主站发出，从站在被主站寻址前均处于侦听状态，从站在接收到地址码的第2个字节后，立即判断是否寻址本站，如果是.继续接收其余的数据，否则不与理睬。系统中用到的RS指令，读取主控器的寄存器。

7、PLC发出RS命令帧，地址匹配的主控器就会做出响应，将存储在寄存器中的空压机运行信息组成应答帧发送至PLC。重复上述过程，PLC即可循环采集空压机组的运行信息。控制信号由PLC通过485BD发出，经过RS485总线传输到主控器，再由主控器控制空压机的控制继电器。3.2触摸屏通讯PLC和触摸屏之间的通讯通过编程电缆连接PLC的编程口和触摸屏的RS-485通信口.组态时对相关通讯参数如所要连接PLC地址等进行定义，将波特率设置为96kbps进行简单的组态操作即可实现通讯。3.3上位机通讯触摸屏与上位机的通讯，

8、触摸屏采用以太网模块接入光线环网，上位机通过环网实现远程监控功能。接口为工业Ethernet,通信速率为100Mbps，设置触摸屏和上位机的IP地址。4软件设计系统的控制要求如下：远、近控方式选择为近控的空压机，仅受主控器控制，为现场检修和维护提供方便，此时PLC仅采集主控器数据，不控制空压机；远、近控方式选择为远控而未设中控时，由PLC集中监控机组，PLC根据风压的变化来确定运行的台数，稳定风压，以满足井下用风需要，并依据运