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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1概述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AD/DA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PVC工艺制作，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SU6B可编程序控制器、噪声滤波器、线性电源、OMRON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、RVVP电缆等组成。
山东煤炭科技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CPU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.
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 PLC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SU6B型可编程序控制器，并配置一套U08B基架，两只16点开关量输入模块，四只8通道模拟量输入模块，两只16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PLC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 7系统的抗干扰措施本监控系统采用SU6B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SU5E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PLC/ AD模块。
（4）采用传感器专用数显仪表。其输入信号为4～20mA标准电流信号。
（5）AD、DA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1999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40℃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。
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