PLC螺杆式压风机控制系统设计(2)
。 1.2 课题研究的意义 在矿产中，由于煤矿每个时间段的用风量不一样，而且空压机全天不间断运行，所以容易造成供风压力的不稳定，常会出现“大马拉小车”的现象，为了解决这种情况，在一段时间中空压机就要工作在空载或轻载状态下，这样就更加促使了设备的磨损，设备的寿命也变短，同时也浪费了电能。 空气压缩机监控是提高空气压缩机的运行稳定性， 实现远程监控和压缩机远程监控，这使得它易于操作，管理和维护。具体表现在以下几点: 1、提高空压机运行的可靠性和稳定性适合现场的、稳定可靠的监控系统能及时准确地对故障进行报警处理，保证空压机的安全运行。2、降低运行成本，提高生产效率对空压机运行状况进行全面监控，尽量减少空压机的缸体磨损，从而降低配件费用和运行成本，进而可以较大限度的延长维修周期，提高生产效率。 3、提高系统的自动化、智能化和人性化的水平集中监控系统实现了对空压机的近程监控和远程监控。近程时，司机在控制柜上操作和监视现场设备的运行状况;远程时，通过计算机便可实现对现场所有设备的监控。 1.3 本课题的主要内容 本文主要研究了煤矿螺杆式压风机的控制系统， 实现 3 台压风机的控制系统设计。所以，本课题主要从以下几个方面论述：
1、确定空压机控制系统的总体设计方案。 2、了解控制系统的工作过程，并进行硬件选型、设计和程序开发。 2 压风机控制系统的总体设计 PLC 是一种成熟的工业控制器，它以微处理器为核心，是微机技术与继电器常规控制概念相结合的产物，主要应用于工业控制。以 PLC 为控制核心的监控系统， 是将空压机的参数信息经各类传感器或变送器转换成标准信号或数字逻辑信号后再进 PLC[2]。 2.1 系统方案的确定 鉴于 PLC 其高可靠性、适应工业过程现场、强大的联网功能等特点，及根据性能价格比的原则， 本系统以德国西门子公司生产的 S7—300 系列 PLC 为核心的控制系统。系统设计有主控系统、温度监控系统、压力监控系统、断水保护系统、过电流保护系统。 本系统有上位工控机系统、PLC 下位机、传感器、操作台等组成。由工业控制计算机、后备电源(UPS)、打印机等组成了上位工控机系统；上位工控机系统完成的主要功能有压风机远程参数的监控、 运行参数设置及其数据处理、 查询等。
1、PLC 下位机系统：现场 PLC 控制系统选用西门子 S7-300 系列可编程序控制器作为控制核心。 不仅充分利用可编程序控制器能适合各类不好的现场条件和现场抗干扰能力强的特点，而且安装维护方便，其模块化结构，配置相应的通讯接口与各压风机控制器通讯；与上位计算机进行通讯可以采用工业以态网；系统配置合理，技术可行，完全可以满足现场使用要求。该部分主要是根据设定的操作方式，实时采集总管空气压力自动控制各台压风机运行及保护功能。
2、传感器收集场物理量信号，并将其转换为标准电信号发送到 CPU。本系统现场使用的传感器主要有压力、温度。为了提高检测的精度，减少传输中的误差，都选用带变送器，不仅性能可靠，而且寿命长，输出标准电流信号 4～20mA 的传感器，直接采集现场信号，并配以二线制 RVVP 电缆单独传送，从而更多的提高整套系统的可靠性。
3、压力变送器选用 GPT 系列变送器，作为一种能够将压力信号直接转换为4～20mA 标准电流输出的压力变送单元，其核心传感器采用了经激光烧刻补偿技术制造的扩散硅进口器件，由传感器生成的电信号经过变送电路完成放大、线性修正、温度补偿、电流转换，最终形成与被测压力成正比的 4～20mA 标准输出。该变送器采用独特的一体化全不锈钢免维护结构， 具有良好的密封、 散热和抗震、耐腐蚀性能，加上输出传送方式具有长线抗干扰能力，使变送器能够在测量现场恶劣环境下长期在线工作。 2.2 控制系统的工作过程 为了确证空压机的安全和稳定的运行， 整个控制系统的工作过程必须围绕这个目的进行，准备工作，主机启动、运行保护等为主要工作过程。 1、准备工作：开冷却系统 2、主机启动 (1) 允许启动条件：非急停状态和无故障输出。 (2) 首先启动油泵，8S后判断油压，保证其大于0.15MPa，否则油压低报警，主机无法启动。 (3) 油泵运转40S后，自动启动主机。油泵运转、无停机故障和非“急停”状态等条件是主机运转回路的主要条件。 (4) 为了使空压机空载启动，在主机运转伊始，用 30 秒的时间打开风路电磁阀进行放空。 3、运行保护 (1) 作为电机机身的温度不得大于800C。 (2) 电机轴瓦温度小于等于700C。 (3) 排气温度小于1600C。 (4) 风包温度小于1000C。
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