井下空气压缩机PLC智能控制改造

井下空气压缩机PLC智能控制改造

位于济宁市微山县的枣庄矿业集团高庄煤矿应用PLC、现代检测技术和网络控制技术改造井下空气压缩机，实现空气压缩机参数在线实时检测及智能控制，达到无人值守的目的。

该矿空气压缩机房位于-215m水平，3台SM-5185W型矿用螺杆空气压缩机通过3个气包由输气管路送往其它用户，2台水泵电机给空气压缩机提供冷却水循环。原电气控制为手动方式。

⑴系统组成。①信息获取。排气压力传感器安装于制压阀与排气管连接管路上，通过在原连接管路上加装三通实现；润滑油压力传感器安装于机头回油管末端，压力信号与现有模拟压力表取自同一位置，通过加装三通实现；考虑到现场离集控柜较远，所有温度测量装置都选用能提供4～20mA标准信号的高性能一体化温度变送器；空气压缩机振动参数通过在其底座上加装振动传感器及变送器获取。②集中控制。系统由压力及温度检测传感器、PLC控制柜、带触摸屏的西门子S7-300PLC及模拟量输入模块、数字量输出模块、以太网模块等组成。采用集中管理、分散控制系统结构。整个系统分为现场测量控制层、中央管理层和远程监控层。其中中央管理层和远程监控层系统在同一台计算机中，有效地减少了硬件需求。现场测量控制层由各类测量模块、传感器、变送器及执行机构组成，是控制系统最前端的测量元件及执行器部分，主要完成现场数据采集、处理及控制；中央管理层和远程监控层由监控主机组成，与现场控制层通过现场总线相连，动态监控现场设备运行状况和监测数据的采集，向现场设备发出控制指令，控制系统的运行，并通过以太网与其他系统通信，传递现场设备的监测信息。

⑵系统功能。①实现空气压缩机及相关冷却和气路系统阀门的自动联动控制，按程序执行启动、停止空气压缩机操作，提高操作准确性和安全性。②具备就地手动，远方控制两种控制方式。地面控制系统能对空气压缩机系统所有运转状态及故障信号进行动态显示和记录并生成运转报表。通过授权，操作人员可对井下空气压缩机发出命令，控制空气压缩机的启停。③可自动根据系统的耗气量，通过容调装置自动调节排气量。正常供气时开动2台空气压缩机；当气压＞0.65MPa时1台停止工作，低于0.5MPa时恢复2台空气压缩机供气，持续1h达不到0.65MPa时自动启动第三台运行；控制气包压力罐的定期排污；系统留有无源接点及RS485通讯接口，能将所有运转状态及故障信号传至上位机。④保护及报警显示，故障诊断与分析，故障排除后实现安全复位。⑤在线测量与处理空气压缩机运行参数历史曲线与数据的查询、打印。⑥设备运行参数设定。