PLC＋CRT系统构筑煤矿压风机房高效生产

　　高压风是煤矿井下掘进设备和选煤设备的重要动力源，风压的稳定是设备高效、安全运行的重要保证。气压过低，会造成设备不能正常工作；气压过高，则会造成输气管道破裂漏气和用气设备不安全。因空气压缩机的工作方式属连续性工作，而用气设备属间歇、时段性工作，要保证供气设备稳定供气，空气压缩机需要连续运行。赵固一矿空气压缩机房安装9台螺杆压风机，一般采用多台并行工作，造成空气压缩机用电量和维修费用的增大，导致能源浪费，同时，过高的风压极易造成管路损坏，带来极大的安全隐患。采用空气压缩机自动控制系统对管道压力、空压机实现了自动调节、闭环控制，保证了用气设备稳定供气，确保现场设备、输气管道的运行安全和人员安全。
　　1 工作原理
　　控制系统对压风机房设备实现集中监控和管理，系统采用PLC＋CRT控制方式，利用PLC对整个系统中的设备进行数据采集和控制，并在计算机CRT上直观、动态地显示出来。计算机和PLC之间通过数据通信接口进行通信。PLC主站能与每台压风机操作面板上的PLC进行数据通信传输，实现联动控制；当供风主管路压力变送器检测到风压降低到0.55 MPa时，延时5 min后自动投入一台累计运行时间最短的压风机。若风压仍不能达到0.75 MPa时，延时5 min后再自动投入一台累计运行时间最短的压风机运行，依次类推，直至风压达到0.75 MPa为止；当供风主管路风压高于0.85 MPa时，自动停运一台运行时间最长的压风机。风压若仍高，再切除剩余压风机中运行时间最长的一台压风机，依次类推，直至风压降到0.80 MPa时为止。能自动将连续运行达24 h的压风机停运，并自动投入已连续停用时间最长的压风机。
　　2 自动控制系统构成
　　采用先进的工业计算机、可编程控制器、智能仪表、数据通信技术以及各种智能传感器组成了集散型自动化控制系统，实现了集中控制与分散控制相结合。控制系统由管理层、操作层、控制层和现场设备四大层次组成。管理层和操作层采用双机热备和双通信冗余技术，采用设备网、工业冗余以太网、局域网和Modbus485网的通信方式形成了管理控制一体化的网络结构。管理层向上与企业管理站组成高速局域网，为管理者提供决策信息。
　　3 硬件结构
　　该控制系统硬件采用模块化结构，现场单元采用智能化模块，端子采用插拔式接线方式，现场若发生故障时，维修人员可以方便、快速地进行更换，而不影响正常的生产。监控计算机、PLC控制柜设在压风机控制室内。监控计算机与PLC控制柜采用高速通信网络进行通信，监控计算机与压风机组的PLC采用RS_485进行通信。系统通信网络采用开放式的总线结构，为以后远期工程系
　　统功能的扩展提供了条件。
　　PLC控制柜内设以太网接口，供监控计算机与中央控制室监控计算机进行通信，实现了主备互换、相互冗余。
　　4 功能特点
　　(1)控制系统的编程语言支持顺序功能块图、功能块图、结构化文本，运行平台：Windows NT／XP／2000，全面支持ActiveX技术，提供极其灵活的面向对象的动态图形功能以及丰富的图形库。
　　(2)具备工艺流程画面显示、曲线趋势图显示、数据存储、参数处理、历史数据查询、实时报警、配方更改、工艺流程更改、制表打印等功能。
　　(3)采用高性能的I／O驱动，并支持目前主要硬件厂商支持的OPC(OLE for Pmcess Control)标准驱动程序。
　　(4)具有强大的数据库连接能力，支持Microsoft开放数据库互连(ODBC)接口。
　　(5)采用分布式Client／Server体系多用户结构，支持实时数据共享和分布式历史数据库。
　　(6)采用内嵌脚本语言，灵活方便地解决控制过程中所遇到的各种复杂问题。
　　(7)具有完整的安全保护特性，可满足多个不同安全级别用户使用，并为划分不同安全区域的控制系统提供安全保护措施。
　　(8)采用软逻辑组件，为用户使用无控制策略的板卡、模块、控制器等提供了灵活的解决方案。
　　(9)实现3种控制方式：自动控制方式、远方操控制方式、就地手动操作方式，3种控制方式可根据现场实际情况任意切换。
　　5 应用效果
　　集散型自动化工控制系统采用Windows NT的人机对话实现过程状态的显示、报警、打印、报表、趋势记录和操作，实现了信息管理集中化，以及连续控制、顺序控制和离散控制等设备运行自动化。
　　(1)根据用气的高峰期和低谷时段自动开停空压机数量，合理调整供气量，满足用气设备的需要；节能效果明显提高。
　　(2)对设备进行信息化管理，使设备运行在最佳状态，提高设备的运行效率，减少维护量。
　　(3)压风机房实现无人值守全自动化运行。
　　(4)PLC主站能与每台压风机操作面板上的PLC进行数据通信，实现联动控制。
　　(5)具备对进线柜各压风机的配电柜进行操作功能，并可检测各开关柜上的电流、电压。
　　6 结 语
　　集散型的自动化控制系统在煤矿空气压缩机房的应用，实现了空气压缩机无人值守自动化运行，保证了供气稳定，保护了现场设备，实现了输气管道的运行安全和人员安全，提高了设备的运行效率，减少了维护量。

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