井下空氣壓縮機PLC智能控制改造

井下空氣壓縮機PLC智能控制改造

位于濟寧市微山縣的棗莊礦業(yè)集團高莊煤礦應(yīng)用PLC、現(xiàn)代檢測技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)改造井下空氣壓縮機，實現(xiàn)空氣壓縮機參數(shù)在線實時檢測及智能控制，達到無人值守的目的。

該礦空氣壓縮機房位于-215m水平，3臺SM-5185W型礦用螺桿空氣壓縮機通過3個氣包由輸氣管路送往其它用戶，2臺水泵電機給空氣壓縮機提供冷卻水循環(huán)。原電氣控制為手動方式。

⑴系統(tǒng)組成。①信息獲取。排氣壓力傳感器安裝于制壓閥與排氣管連接管路上，通過在原連接管路上加裝三通實現(xiàn)；潤滑油壓力傳感器安裝于機頭回油管末端，壓力信號與現(xiàn)有模擬壓力表取自同一位置，通過加裝三通實現(xiàn)；考慮到現(xiàn)場離集控柜較遠(yuǎn)，所有溫度測量裝置都選用能提供4～20mA標(biāo)準(zhǔn)信號的高性能一體化溫度變送器；空氣壓縮機振動參數(shù)通過在其底座上加裝振動傳感器及變送器獲取。②集中控制。系統(tǒng)由壓力及溫度檢測傳感器、PLC控制柜、帶觸摸屏的西門子S7-300PLC及模擬量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、以太網(wǎng)模塊等組成。采用集中管理、分散控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。整個系統(tǒng)分為現(xiàn)場測量控制層、中央管理層和遠(yuǎn)程監(jiān)控層。其中中央管理層和遠(yuǎn)程監(jiān)控層系統(tǒng)在同一臺計算機中，有效地減少了硬件需求。現(xiàn)場測量控制層由各類測量模塊、傳感器、變送器及執(zhí)行機構(gòu)組成，是控制系統(tǒng)最前端的測量元件及執(zhí)行器部分，主要完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、處理及控制；中央管理層和遠(yuǎn)程監(jiān)控層由監(jiān)控主機組成，與現(xiàn)場控制層通過現(xiàn)場總線相連，動態(tài)監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備運行狀況和監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集，向現(xiàn)場設(shè)備發(fā)出控制指令，控制系統(tǒng)的運行，并通過以太網(wǎng)與其他系統(tǒng)通信，傳遞現(xiàn)場設(shè)備的監(jiān)測信息。

⑵系統(tǒng)功能。①實現(xiàn)空氣壓縮機及相關(guān)冷卻和氣路系統(tǒng)閥門的自動聯(lián)動控制，按程序執(zhí)行啟動、停止空氣壓縮機操作，提高操作準(zhǔn)確性和安全性。②具備就地手動，遠(yuǎn)方控制兩種控制方式。地面控制系統(tǒng)能對空氣壓縮機系統(tǒng)所有運轉(zhuǎn)狀態(tài)及故障信號進行動態(tài)顯示和記錄并生成運轉(zhuǎn)報表。通過授權(quán)，操作人員可對井下空氣壓縮機發(fā)出命令，控制空氣壓縮機的啟停。③可自動根據(jù)系統(tǒng)的耗氣量，通過容調(diào)裝置自動調(diào)節(jié)排氣量。正常供氣時開動2臺空氣壓縮機；當(dāng)氣壓＞0.65MPa時1臺停止工作，低于0.5MPa時恢復(fù)2臺空氣壓縮機供氣，持續(xù)1h達不到0.65MPa時自動啟動第三臺運行；控制氣包壓力罐的定期排污；系統(tǒng)留有無源接點及RS485通訊接口，能將所有運轉(zhuǎn)狀態(tài)及故障信號傳至上位機。④保護及報警顯示，故障診斷與分析，故障排除后實現(xiàn)安全復(fù)位。⑤在線測量與處理空氣壓縮機運行參數(shù)歷史曲線與數(shù)據(jù)的查詢、打印。⑥設(shè)備運行參數(shù)設(shè)定。