煤矿空压机自动监控系统

《煤矿空压机自动监控系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、.煤矿空压机自动监控系统一、引言在煤矿采煤生产中，空气压缩机（简称：空压机）主要负责向矿井大量的风动机械提供动力，其工作的可靠性和安全性直接影响着矿山的正常生产和经济效益。目前大部分空压机组存在着控制方式落后、操作不方便的问题。控制回路大多为继电器控制，控制方式采用就地分散式人工操作，由固定人员24小时值守，值守人员根据井下用风量的需求手动启动或者停止空压机，并且定时巡检、记录运行状况。另外，空压机组耗电量很大，其中有相当长时间是在空载或轻载状态下运行，导致能耗大、机器受损严重、运行成本较高。因此，设计一个操作方便、功能完善的全自动集中监控系统，对空压机组进行监控和保护，提高空压机

2、组的工作效率，降低能耗，延长使用寿命，有着重要的现实意义。二、系统概述：本系统应用计算机组态软件控制技术、工业网络通讯技术和电力电子技术将多台并网运行的压机实现集中控制，采集处理电机电流、温度、压力信号，并上传至调度室，实现空压机各种保护、报警、监控功能。充分发挥出各台空压机的性能，使系统在保证供气质量的前提下，实现最大限度的节能运行，保证各种保护有效可靠，延长空压机的使用寿命，有利于空压机的维护。三、监控系统结构与组成1、硬件及网络配置1．1各空压机采用独立监控分站各空压机组一般采用独立的变频器、软启动器控制柜或机组自带的智能控制器控制，通变频、软起控制柜或智能控制器的操作面板，

3、操作人员可以就地控制单台空压机的启停、查看运行状况、设置运行参数等；实现各空压机的相对独立运行，避免所有空压机共用同一监控平台时故障情况下易使全部设备失控。另外，变频器、软启动器或智能控制器有一个RS-485通信接口，支持modbusRTU协议，它们通过串口网络与控制主站（S7-300PLC）通讯，为实现空压机...组的集中监控提供了条件。现场控制主站采用触摸屏+PLC控制模式，类似于目前最先进的螺杆式空压机的单机控制，各空压机组可由调度室远程监控、空压机房集控、就地控制柜操作面板控制，故障情况下可切换到原手动运行模式，使运行方式更灵活，可靠性更高。1.2PLC配置设计系统实现集中

4、监控。S7-300PLC为模块化结构，具有模块齐全、扩充方便、通信能力强、运行稳定可靠等优点，特别适合用于工业环境及电气干扰环境。根据系统控制要求并考虑留有一定的余量，PLC的硬件配置如下：（1）电源模块PS307：输入电压为220VAC，输出电压为24VDC，输出电流为5A，向其他PLC模块供电。（2）CPU模块CPU315-2DP：系统中信息的运算和处理的核心，内有48KB随机存储器和80KB装载存储器，每执行1000条指令约需0.3ms，最大可扩展1024点数字量或128个模拟量通道它有一个MPI通讯口和一个DP通讯口，MPI口用于连接触摸屏，DP口用作调试程序时监视PLC程

5、序的运行以及下载程序；并留作将来系统扩展时使用。（3）数字量输入模块SM321:配置3块型号为DI16×24VDC的SM321模块，采集向空压机变频、软起或智能控制器机柜的状态信号（如：启动允许、供电故障、过载故障、运行反馈、辅助设备运行状态等）、与空压机相对应的手自动转换开关和紧急停止按钮的状态信号。（4）数字量输出模块SM322:配置2块型号为DO16×24VDC/0.5AREL的SM322模块，输出PLC的控制信号如启动、停止、加载、卸荷、急停等，控制空压机运行。（5）通信模快CP341：CP341模块是串行通讯处理器模块，硬件接口可采用RS-232C或TTY或RS-422/

6、485方式，集成了3964（R）、RK512、ASCII通讯协议，并且支持用户加载协议。系统选用接口为RS-485标准的CP341模块，并在CP341通讯模块中插入Modbus主站Dongle模块加载Modbus协议，使CP341模块成为Modbus主站。CP341模块利用基于RS-485总线的Modbus协议，与作为Modbus从站的变频器、软启动器或智能控制器进行通讯，采集从站控制器中存储的空压机运行状态信息。（6）通信模快CP343-1：CP343-1是用于连接工业以太网的通讯处理器模块，将PLC系统接入以太网，负责PLC和上位机之间的通讯。1.3触摸屏配置设计系统作为车间级

7、的集中监控站。它是基于标准操作系统MicrosoftWindowsXP的多功能人机交互界面，具有强大的数据采集和管理功能，稳定可靠，界面友好，图形显示，操作和管理方便。操作人员可以通过图形和菜单的方式查看空压机的运行状态及实时数据，设定空压机的压力、时间等运行参数，查看系统的历史数据、故障报警信息，...并可设置是否允许上位机远程控制空压机。触摸屏直观显示了空压机组的运行状况，操作方便快捷，避免了定时巡检记录的烦琐工作，大大提高了工作效率和管理水平。1.4上位机配置设