煤礦空壓機聯網監控系統

煤礦空壓機聯網監控系統
空壓機作爲煤礦生産的四大件設空壓機備之一，它的安全與高效運轉是保證 煤礦安全高效人性化工作的前提條件。根據《煤礦安全規程》法規，必須對空壓機運轉過程中主要技術參數進行實時監控與安全保護。空壓機是煤礦大型共用耗電裝 備，各礦井用風設備包括井口絞車系統、井上下裝卸載、井下巷道噴漿等，而且用風時間不統一，用風量不穩定，因此空壓機必須連續運轉，當用風量小時導致空壓 機長時間低壓負荷運行，電能損耗增大並加劇了設備的磨損，增加了運行成本。如負荷小時將設備停機（或部分設備停機），將導致操作頻繁，縮短設備壽命，而且 會影響用風設備及風動工具的正常工作。

例如某煤礦案例，有四台壓縮機現在各自獨立操作運行，並具有監測本壓風機各個運行環節的主要參數作用，在控制供風壓力方面各台壓風機均以本機的監測爲主， 這種控制方法在獨立供氣管道運行時可以使用，但是在多台機器同時並網工作時出現一些不合理的運行狀況：在多台壓風機設定工作壓力一致時，常出現一台或多台 連續運行不卸荷，而另一台長期不運行或不加載的狀況，同時還會出現多台同時投入加載運行或同時卸載的狀況。單純靠人工開停機也不能很好控制壓風機的運行時 間均等，很難保證壓縮空氣的供氣質量，也不利于對壓風機的維護管理，同時加大了操作維護人員的工作量。對壓風機的使用壽命也有很大的影響，爲此有必要將多 台並網運行的壓風機集中控制聯網，充分發揮各壓風機的性能，使系統在保證供氣質量的前提下，實現最大限度的節能與運行時間的均等，延長壓風機的使用壽命， 有利于壓風機的維護。

控制系統方案

1控制系統硬件結構

壓風機集中控制系統組成系統圖如圖1所示，有上位工控機系統、plc下位機、傳感器、觸摸屏等組成。上位工控機系統由工業控制計算機、後備電源 （ups）、打印機等組成；其主要完成壓風機遠程參數的監控、運行參數設置及其數據處理、查詢等功能。plc下位機系統：現場plc控制系統選用西門子 s7-300系列可編程序控制器作爲監控核心。充分利用可編程序控制器能適應各種惡劣現場條件，現場抗幹擾能力強的特點，且安裝維護方便，其模塊化結構， 配置相應的通訊接口與各壓風機控制器通訊；與上位計算機進行通訊可以采用profibus或工業以太網；系統配置合理，技術可行，完全可以滿足現場使用要 求。該部分主要是根據設定的操作方式，實時采集總管空氣壓力，自動控制各台壓風機運行及保護功能。現場傳感器實時采集現場物理量信號，並將其轉換爲標准電 信號傳送給cpu。本系統現場使用的傳感器較多，如壓力、溫度、電流、電壓、功率、電量等等。爲減少傳輸誤差，提高檢測精度，均選用帶變送器，性能可靠， 壽命長，輸出標准電流信號4-20ma的傳感器，直接采集現場信號，並配以二線制rvvp電纜單獨傳送，以進一步提高整套系統的可靠性。

壓力變送器采用gpt系列變送器，作爲一種能夠將壓力信號直接轉換爲4-20ma標准電流輸出的壓力變送單元，其核心傳感器采用了經激光燒刻補償技術制造 的擴散矽進口器件，由傳感器生成的電信號經過變送電路完成放大、線性修正、溫度補償、電流轉換，最終形成與被測壓力成正比的4-20ma標准輸出。該變送 器采用獨特的一體化全不鏽鋼免維護結構，具有良好的密封、散熱和抗震、耐腐蝕性能，加上輸出傳送方式具有長線抗幹擾能力，使變送器能夠在測量現場惡劣環境 下長期在線工作。


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