空压机无ren值守在线监控系统 通用设计方案

　　 1.主要设计依据

　　AQ1013--2005煤矿在用空气压缩机安全检测检验规范

　　AQ2055-2016金属非金属矿山在用空气压缩机安全检验规范 第 1 部分：固定式空气压缩机

　　2.简介

　　现有的空压机是风钻、喷浆机、井上下操车设备等各种气动设备的动力源，这些空压机的主电机电源均为动力设备，冷却方式采用油循环装置，空压机均采用本地单机独立控制，现场设备控制分散，无统一的设备操作及监控平台，设备运行监控存在一定的隐患。本系统可实现空压机无ren值守控制，能够不间断的进行设备运行状况监视，具有超限控制、报警、控制等功能，且能实现自动值守联动控制，提高了空压机的自动化程度，保障其安全可靠运行，对矿山空压机系统的数据采集、过程控制、生产调度和决策指挥具有重要意义。

　　3. 系统组成

　　系统以PLC中央处理器控制系统为核心，由空压机及其附属设备的集中控制部分和电力参数采集系统组成，最终实现空压机的无ren值守联动控制。体系结构分为三层结构：现场设备层、PLC控制层和监控信息层。系统的核心是位于中间层的PLC控制层，负责对下层控制与上层通讯；zui底层为现场设备层，通过开关量信号、模拟量信号以及通讯协议与PLC相连接；最上层是具备HMI功能的监控设备，通过工业以太网协议与PLC相连接，并对外提供开放的数据发布接口。

　　上层为监控信息层，由作为空压机监控系统人机界面的监控计算机、客户机等组成，可实现报表查询，在线监控数据管理等功能。

　　中间层为PLC控制层，由上位工控机和PLC控制系统等设备组成，通过光纤进行通讯连接，采用高性能工控机作为上位机，实现对整个系统设备的集中控制。

　　下层为现场设备层，实现PLC系统的I/O点信息及各种空压机操作面板的采集和上传，同时传送集中控制信号到现场设备，完成对现场参控设备的操作、控制、状态监视、信息传输及控制指令的传达执行。

　　4. 监控对象及主要功能

　　4.1 监控对象

　　系统实时在线监测多台空压机的压力（包括空压机排气压力、风包压力、冷却油压力）、温度（包括风包温度）以及电气参数（包括电机电流、电压、功率、电量等），油压（包括润滑油路、过滤器等）、油位等，可控制多台空压机的自动启动和停止。

　　4.2 主要功能

　　（1）联动控制

　　实现多台空压机的自动联动控制，按程序自动执行启停及加卸载操作。在无ren值守模式下，系统可以按现场压力需求自动启停一台或多台空压机，完成空压机的自动运行控制，实现空压机自动轮值、自动按需启停功能。

　　（2）设备的循环运行，延长使用寿命

　　空压机即不可以长期运行造成设备疲劳，但也不能够长期不运行造成设备锈蚀，这就需要对设备进行循环运行，达到均匀磨损的目的。本系统监测空压机的运行时间，自动控制空压机的循环运行，zui大程度上延长空压机的使用寿命。

　　（3）保护及故障报警

　　实现排气温度、润滑油压力不够、过载停机、电源逆相、缺相保护、超过zui大工作压力、油过滤器堵塞报警等，系统自动根据报警的设备和部位作出相应的处理，监控主机同时发出相应的文字及声光报警，系统自动显示、记录故障性质、故障地点及发生故障的时间。

　　系统还具有储气罐（风包）温度及压力监测及保护，当出现风包温度异常及压力超高时，立即停机并报警。

　　（4）电力监控

　　配置电力数据采集装置或者读取原空压机控制系统信息，上位机通过数据通讯方式与电力监控装置通讯联络，将空压机工作的电压、电流和高压装置状态和其它参数在上位机监视和记录。

　　（5）系统设有 “无ren值守”、“远程自动”、“现场手动”三种工作方式。

　　（6）空压机振动监测

　　配置空压机振动传感器，当空压机运行时，实时检测空压机电机及泵头的振动参数，当振动量超过设置的报警值时，自动给出报警信息，当振动量超过停机限值时，立即停止空压机的运行。

　　（7）专利技术实时监测润滑油工作状态，彻底避免由于润滑油路异常导致的润滑油结焦、机头抱死情况的发生。

　　（8）自动报表生成功能

　　上位机监控软件具有数据分析功能，自动生成运行数据报表，为运行状态分析提供依据，当出现故障时，为故障原因分析提供依据。