空压机无人值守控制系统的设计
钱家营矿850空压机自动控制系统的设计
变量 ， 多次按该按钮， 则增加多个数据变量 ， 系统 缺省定义 的名称为 “ Ｄ ａ ｔ ａ ｌ ” 、 “ Ｄａ ｔ ａ ２ ” 、 “ Ｄ ａ ｔ ａ ３ ” 等选 中变量 ， 按“ 对 象属性” 按 钮或双 击 选 中变量 ， 则打开对象属 ｝ 生设置窗 口。 指定名称类型 ： 在窗 口的数据 变量 列表 中， 用户将系统定义的缺省名称改为用户定义的名称 ， 并 指定 类型 ， 在 注释栏 中输入变量 注释 文字 。 本系统 中要定义的数据
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２ ． ２常规 采矿 方法分 析
对于 中厚倾斜矿开采方法大致可 以分为房柱法 、 底盘漏斗采矿 法和机械化分层充填法。 针对 中厚矿体 的开采 ， 房柱法应用较多 ， 并 仍可进行具体分类 。 其 中较新颖 的方法有预切顶 中深孔房柱法 和浅 孔落矿胶结矿柱房柱法 。 预切 顶中深孔房柱法采用脉 内采准 ， 浅孔 超前切顶 ， 扇形中深孔落矿 ， 同时需要划分盘 区开采 。 在爆破方面需 要采用装药器装药 ， 进行各排微差爆破 。 预切顶的方法安全性较高， 对不 同矿体顶板形态 的适应性较 好。 其存在的缺点是分采难度大 。 而浅 孔落矿胶结矿柱房柱法 采用 连续开 采。 回采顺序是先采矿柱 ， 矿柱采空区胶结充填后 ， 再回采矿房 ， 矿房采空区用尾砂充填 。 近年
种控制方式 ，多种方式互为备用 。 保证各种情况下系统 的安全 、 可 靠运行。 （ ５ ） 每台空压机均设就地触摸屏 和 电气按钮操作箱 ， 这就保 图１ 所示 。 证 了系统任 一级 网络 或设 备发生故 障 ， 仍能对空压机 实现启停控 在另外建个实时数 据用户窗 口， 用于建立实时数据 、 历 史数据、 制。 （ ６ ） 合理 的使用 多台风机 ， 使其循环工作 ， 在保证有 备用 的情 况 实 时曲线、 历史 曲线等模块 。 下， 延长 了每 台压 风机的使用寿命 。 （ ７ ） 设备 有完善 的故 障判断 、 显 ３ ． ２定 义数 据 对 象 示、 记 忆功能， 输出数据完整 ， 准确 ， 可为操作人员迅速排 除故 障和 鼠标点击工作台的“ 实时数据库 ” 窗口标签 ， 进人实时数据库窗 日常数据管理提供极大 的方便 。 口页。 按“ 新增对象 ” 按钮 ， 在窗 Ｅ ｌ 的数据变量列表 中， 增加新的数据
空压机无人值守
空压机无人值守网络监控控制系统操作规程一：系统说明:电脑网络监控系统是为了配合我公司开发的MAM-KY2S空压机运行控制保护器,而开发的一套计算机网络监控管理软件。
系统主体部分采用多文档界面。
通过不同的设置，能适应不同的客户的需求。
系统分为数据采集、自动控制、联网控制、数据储存、数据查询、报表生成和系统参数设置等多个功能部分。
系统中计算机为主机，空压机控制器为从机。
采取主机“轮询”，从机“应答”的点对点通讯方式。
主机用MODEL485SI+C外接通信接口转换器，完成RS232到RS485转换。
电脑网络监控系统由下图所示界面组成：系统控制（F）数据处理（S）启动网络停止网络历史故障系统参数联网参数层叠窗口自动排列二：系统初始化：第一次运行本程序，用户必须根据自身情况对系统进行初始化工作。
从参数设置菜单进入系统参数设置界面，设置各项参数。
系统参数设置界面参数设置1.波特率：默认值。
2.通讯端口：按计算机实际使用端口设置。
3.奇数效验：默认值。
4.从机台数：按下位机实际台数设置。
5.保存最近几天记录数据：一般2天设置。
6.每回合轮询未联机设备：一般1次设置。
7.查询未联机设备无回应时的重复次数：一般1次设置。
8.选择对用户值班情况进行记录：选择记录设置。
9.开关下位机再次确认：需求选择需要确认设置。
10.启动用户值班登陆界面：一般调试时选择不启动…….。
11、记录用户值班记录频率分/次：一般按1小时抄表时间设置。
设置完成后，点击确认按钮，程序自动检测用户输入数据，正确后记录下用户输入数据。
并根据用户输入数据生成对应下位机的窗体数。
开始监控下位机运行。
三：联网参数设置：用户要启动网络运行必须先设置联网参数，保存后点击启动按钮网络，才能进入联网运行模式。
点击联网参数窗口，出现参数设置界面参数设置1、下位机联机控制设置：下位机是否加入联机网络案需要设置。
2、联控参数设置：联机控制压力下限、联机控制压力上限的设置必须在空压机用户参数压力下限和上线之间。
空气压缩机远程监控及无人值守在煤矿的应用
空气压缩机远程监控及无人值守在煤矿的应用作者：魏烈强王秀其来源：《中国科技博览》2019年第09期[摘要]对空气压缩机、制氮机作了简单的概述，分析空气压缩机、制氮机集中远程监控及自动化控制的解决方案及所实现的功能。
[关键词]空气压缩机；远程监控；集中自动化控制中图分类号：TD443.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）09-0372-01[Absrtact]this paper gives a brief overview of air compressor and nitrogen generator， and analyzes the solutions and functions of air compressor and nitrogen generator for centralized remote monitoring and automatic control.[Keywords]air compressor remote monitoring centralized automation control空气压缩机是煤矿生产的主要设备，不仅为风动工具提供动力，也为矿山应急救援提供了方便。
大部分矿井空气压缩机靠人工现场值守，造成值守、监管人员多，管理复杂、安全隐患多、不易控制。
随着煤炭行业生产技术日新月异的进步和发展，国内先进煤矿结合“机械化换人、自动化减人”科技强安理念，逐步实现了主要生产设备的无人值守，并逐步向数字化、智能化方向发展。
下面详细介绍空气压缩机自动化远程控制系统实现的功能和矿井的实际应用，供大家参考使用。
一.矿井目前使用空压机的主要技术参数矿井地面压风机房安装空气压缩机具体参数：排气压力：0.8Mpa；容积流量：40m3/min；冷却方式：风冷；电机功率：250kw；电压等级：6kv；压缩方式：连续，螺杆。
二、空气压缩机、制氮机自动化远程监控增加的主要设备及配置要求1、总体设计系统通过设置操作员站、PLC控制柜、各种执行机构、各种传感器及工业视频监控实现煤矿地面空压机、制氮机无人值守，并且具备以下主要功能。
基于PLC的空压机自动控制系统的设计
基于PLC的空压机自动控制系统的设计摘要PC机将设置的系统运行参数传送给PLC，PLC对采集的风包压力与设定值进行比较，通过智能控制运算后将控制信号送给变频器，控制变频器的启动、运行和停止。
关键词PLC；变频器；空压机1应用价值及意义4L-20/8型活塞式空气压缩机是一种利用电动机将气体在压缩腔内进行压缩并使压缩的气体具有一定压力的设备。
由于结构原理的原因，空压机自身存在着明显的技术弱点。
为此，本文引入PLC及变频器进行技术改进，全面提升系统性能。
2 硬件选型2.1PLC选型1）基本单元本系统所使用的可编程序控制器采用日本三菱公司生产的FX2N -128MR-A1型PLC。
2）扩展单元N0～N5为FX2N-8AD型模拟量输入模块，每个模块有8路模拟量输入通道，编号为CH1～CH8。
共计6×8=48路通道，供47路模拟信号输入使用。
缓冲寄存器的编号为0#BFM～31#BFM，各路通道所对应的缓冲寄存器依次为5#BFM～12#BFM，用以存放采样数据，通过PLC的FROM指令读取缓冲寄存器，并将所读取的数据写入PLC的数据存储单元，至此，便完成了A/D转换。
其中，每个特殊功能模块占用8个I/O点，共占用6×8=48个X输入点。
N6为FX2N-8DA型模拟量输出模块，有8路模拟量输出通道，编号为CH1～CH8。
共计1×8=8路通道，供6路模拟信号输出使用。
各路通道所对应的缓冲寄存器依次为5#BFM～12#BFM，用以存放通过PLC的TO指令写入缓冲寄存器的输出信号，至此，便完成了信号的D/A转换。
其中，每个特殊功能模块占用8个I/O点，共占用1×8=8个Y输出点。
N7为PLC的PID过程控制模块，每个模块可控制多个闭环，本系统的PID 控制对象有6个，故本模块只需通过PLC程序中的6个PID指令实施控制即可，他们是：VVVF变频器的4-5端之间4mA～20mA输出控制，5个控制主机进水回路的电调阀。
空压机无人值守
空压机无人值守空压机无人值守网络监控控制系统操作规程一：系统说明:电脑网络监控系统是为了配合我公司开发的MAM-KY2S空压机运行控制保护器,而开发的一套计算机网络监控管理软件。
系统主体部分采用多文档界面。
通过不同的设置，能适应不同的客户的需求。
系统分为数据采集、自动控制、联网控制、数据储存、数据查询、报表生成和系统参数设置等多个功能部分。
系统中计算机为主机，空压机控制器为从机。
采取主机“轮询”，从机“应答”的点对点通讯方式。
主机用MODEL485SI+C外接通信接口转换器，完成RS232到RS485转换。
电脑网络监控系统由下图所示界面组成：系统控制（F）数据处理（S）启动网络停止网络历史故障系统参数联网参数层叠窗口自动排列二：系统初始化：第一次运行本程序，用户必须根据自身情况对系统进行初始化工作。
从参数设置菜单进入系统参数设置界面，设置各项参数。
系统参数设置界面参数设置1.波特率：默认值。
2.通讯端口：按计算机实际使用端口设置。
3.奇数效验：默认值。
4.从机台数：按下位机实际台数设置。
5.保存最近几天记录数据：一般2天设置。
6.每回合轮询未联机设备：一般1次设置。
7.查询未联机设备无回应时的重复次数：一般1次设置。
8.选择对用户值班情况进行记录：选择记录设置。
9.开关下位机再次确认：需求选择需要确认设置。
10.启动用户值班登陆界面：一般调试时选择不启动…….。
11、记录用户值班记录频率分/次：一般按1小时抄表时间设置。
设置完成后，点击确认按钮，程序自动检测用户输入数据，正确后记录下用户输入数据。
并根据用户输入数据生成对应下位机的窗体数。
开始监控下位机运行。
三：联网参数设置：用户要启动网络运行必须先设置联网参数，保存后点击启动按钮网络，才能进入联网运行模式。
点击联网参数窗口，出现参数设置界面参数设置1、下位机联机控制设置：下位机是否加入联机网络案需要设置。
2、联控参数设置：联机控制压力下限、联机控制压力上限的设置必须在空压机用户参数压力下限和上线之间。
空压机自动化监控方案设计
空压机自动化监控方案设计空压机自动化监控方案设计本文以枣矿集团田陈煤矿压风机房改造项目为背景，研究了自动监控系统来监控空压机的运行。
把4台智能空压机组成网络，并对风包、冷却水水泵等进行改造，实现整个压风机房的在线实时监测和智能控制，从而达到无人值守的目的。
下面是小编为大家整理的空压机自动化监控方案设计，欢迎阅读。
1.压风机系统现场情况概述空压机房配置四台智能型空压机，智能型空压机本身具有参数监测、自动控制及保护等功能。
现场配置四台冷却水泵，为空压机提供循环冷却水，风包以一对一方式设置。
2.压风机集中控制系统监测的主要参数与部位压气系统压缩机排气温度、排气压力、风包压力、风包温度等参数；冷却水系统冷却水进水口压力；电机系统电机电压、电流、螺杆温度等；供电系统电压、电流、有功、无功、功率因数、电量及频率等；3.压风机集中控制系统结构系统主要由各类传感器、电动阀、PLC控制柜、带触摸屏的西门子S7-300 PLC及模拟量输入模块、数字量输入模块、数字量输出模块、串行通信模块及以太网通信模块等组成。
采用集中管理、分散控制系统结构。
系统的现场测量控制主要由各类传感器、变送器及执行机构完成。
对于空压机本体，由于选用的是智能型的设备，所需传感器及执行机构本身已有，无需再添加。
智能空压机都提供有通信接口，所以只需通过通信电缆连接到PLC系统中，通过在PLC中编程即可实现对空压机的自动监控。
压风机房风包部分需要加装以下设备：风包压力变送器、风包温度变送器、风包排污口阀门应选用电动阀。
压风机房冷却水水泵的出水口阀门也应选用电动阀。
电动阀及水泵的控制通过数字量输入输出模块实现。
压风机供电系统的监控通过高压柜内装设的微机综合保护装置实现，综保都具有通信功能，通过其通信接口可以与PLC连接，通过在PLC内编程即可实现压风机供电参数的采集、开关的遥控分合闸等功能。
PLC集中控制柜设于压风机房内，PLC选用西门子S7-300系列，性能稳定而可靠。
北岭煤业公司空压机无人值守系统改造
北岭煤业公司空压机无人值守系统改造发布时间：2022-03-22T08:24:11.058Z 来源：《科学与技术》2021年31期作者：刘卫[导读] 空压机无人值守系统改造是通过改变空压机控制方式，刘卫北岭煤业公司山西朔州 036800摘要：空压机无人值守系统改造是通过改变空压机控制方式，利用工业以太网环网，将空压机自动控制系统接入本矿工业以太环网中，最终在矿井综合自动化平台对空压机的运行工况进行监测并远程控制，实现人机对话。
关键词：无人值守远程控制智能化空压机无人值守系统改造一、系统现状北岭煤业空压机房现有英格索兰螺杆式空压机4台，型号：MH300-2S,其中2台为井下提供压缩空气，另2台为制氮机提供气源。
每台空压机可实现就地单机自动控制，主控制器具有485通讯接口；储气罐压力、温度监测仪表均为就地指针仪表，不具备远传功能，储气罐排污为手动排污，无法实现远程集中操控及数据采集。
二、具体改造方案1、通过增加监测、控制及通讯设备，实现空压机远程控制，最终达到无人值守的目的。
（1）采集配电柜参数：配电系统配置电量采集模块，采集电压、电流、功率、功率因数等信息。
模块具有485通讯接口，最终通过串口服务器接入节点交换机上传数据。
高压断路器分合闸状态及分合闸操作通过硬接线接入PLC控制系统，实现远程集中操控及数据采集。
（2）增配传感器及自动排污装置：每个储气罐配置温度、压力监测传感器各1个，实时监测储气罐温度和压力。
排污口配置电动球阀实现自动排污，并在排污管路上缠绕伴热带，防止冬天管路冻结。
室外安装一台温度传感器，伴热带的通断控制参考室外温度而定，且设定值在上位监控系统中可调。
（3）空压机自动控制改造：空压机控制器为空压机专用控制器，具有485通讯接口，PLC配置485通讯模块通过总线形式读取空压机数据，再以以太网形式上传上位监控系统。
为了系统能够更加可靠稳定运行，另配置一台PLC控制柜，一方面对新增加设备（电动球阀、传感器）信息采集及控制，另一方面对空压机的启停控制，高开柜的分合闸操作实现硬接线连接，使得系统运行控制更加安全可靠。
无人值守泵站自动控制系统设计应用
气设计主要包括低压配电装置、用电设备的配电及电缆的选型 ［参考文献］
和敷设及照明设计及接地保护设计。 ［１］ 周涛．城市自来水泵房监控系统研究与实现［Ｄ］．镇江：江苏大
2 泵站信息的数据连接方式
学，２００８
为实现中心控制室与现场控制站之间的数据连接，采用专 门的泵站监控系统。泵站监控系统适用于城市供水系统中加压 泵站的远程监控及管理。加压泵站管理人员可以在供水公司的
于生产运行管理及在线维护。（3）PLC 报警屏用于采集泵房主要 泵站监控系统主要由调度中心、泵站监控中心、通信平台、泵站
设施和设备的报警信号，并通过蜂鸣器或灯光闪烁提醒值班人 远程测控终端、计量测量及摄像设备组成。
员及时处理。（4）UPS 备用电源用于给中控室提供电源储备。
系统监控终端负责与泵房控制 PLC 系统进行通信，读取泵
泵房 nPLC
图 1 监控组网方式
制系统，该系统实现了过程控制自动化和信息管理自动化的一 1.1 中心控制室
体化，其结构如图 1 所示。该自动控制系统可实现对生产过程的
中心控制室主要包括：由 2 台工控机组成的监控工作站和
集中监测管理和分散控制，系统运行可靠，可以对中心控制站、 管理工作站，PLC 报警显示屏及 UPS 备用电源等附属设备。
自动化系统软件（PLC 程序、面板组态、上位机组态）应有
线数据。GIS 软件可组态各无人值守泵站的监控画面，在及时 更新软件信息的前提下，通过 GIS 系统进行远程监控，保证各 测压点和无人值守泵站组态画面为最新状态。（3）手机终端监 控。通过手机有 2 种方式监控无人值守泵站，一是通过手机登 陆网页版 GIS 系统进行监视；二是通过手机短信平台实现监 视。短信平台监控是通过安装在公司服务器上的短信控制平台 和相应手机进行互联，从而保证相关人员能够随时随地了解泵
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空压机无人值守控制系统的设计
【摘要】以PLC为控制核心，通过CPU与空压机之间相互通讯，实现空压机的无人值守控制系统。
【关键词】空压机；无人值守；PLC：联动
1 引言
云南玉溪矿业有限公司大红山铜矿有2台寿力空压机，4台阿特拉斯空压机、5台柳富达空压机，是风钻、喷浆机、井上下操车设备、锻钎机等风动设备的动力源，这些空压机的主电机电源均为6KV高压设备，冷却方式采用水循环装置，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。
本文以大红山铜矿空压机系统为例，空压机无人值守控制系统能够不间隔地进行设备运行状况监视，具有超限控制、报警等功能，且能实现值守联动控制，提高了压风机的自动化程度，保障其运行安全可靠，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。
2 系统组成
系统以PLC控制系统为核心，由空压机及其附属设备的集中控制部分、工业电视监控部分和电力监控后台三部分组成，最终实现空压机的无人值守联动控制。
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；最底层为现场设备层，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，由作为压风机监控系统人机界面的监控计算机、交换机、客户机等组成，可实现报表查询，在线监控数据管理及视频监控画面显示等功能。
中间层为PLC控制层，由上位工控机和PLC控制系统、硬盘录像机等设备组成，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点信息及各种智能仪表等的采集和上传，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，如图1所示。
3 监控对象及主要功能
3.1 监控对象
系统实时在线监测11台空压机的压力（包括压风机排气压力、风包压力、冷却水进口压力）、温度（包括压风机排气温度、风包温度、冷却水出口温度）、振动以及电气参数（包括电机电流、电压、功率、电量等）、水位（包括冷却水池水位和循环水池水位），控制11台空压机的启停、4台冷却水泵的启停、4台冷却风机的启停、13台冷却水蝶阀的开关。
3.2 主要功能
（1）联动控制
实现11台压风机及相关冷却阀门的自动联动控制，按程序自动执行启停及加卸载操作。
在无人值守模式下，系统可以按现场压力需求自动启停一台或多台空压机，完成空压机的自动加卸载控制，实现空压机及冷却水泵自动轮换功能，实现循环水池和冷却水池的水位平衡，实现风包定期自动排污功能。
（2）设备的循环运行，延长使用寿命
空压机和冷却水泵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。
本系统监测空压机和冷却水泵的运行时间，自动控制空压机和冷却水泵的循环运行，最大程度上延长空压机和冷却水泵的使用寿命。
（3）保护及故障报警
实现排气温度、电机定子温度、冷却水温度超温报警，冷却水压力不够、润滑油压力不够、冷却水断水报警，过载停机、电源逆相、缺相保护、超过最大工作压力安全阀动作、空气过滤器堵塞报警、油过滤器堵塞报警、油细分离器堵塞报警等，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语音报警，系统自动显示、记录或打印故障性质、故障地点及发生故障的时间。
（4）电力监控
配置高压综保数据采集装置作电力监控后台，上位机通过OPC方式与电力监控软件通讯联络，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，并对高压进线柜和母联柜实现远程操控。
（5）系统设有“无人值守”、“远程自动”、“现场手动”三种工作方式。
（6）系统配置高清摄像机，实时监视重要地点及设备。
4 硬件设置
系统配置两台23寸戴尔高性能主机作为上位机，安装两套INTOUCH组态软件。
西门子S7 300系列6ES7 317-2AK14-0AB0 CPU做控制主站，组成以太网、PROFIBUS-DP控制网和MODBUS通讯网。
PROFIBUS-DP接口用于与控制冷却水泵变频器和控制分站进行通讯；装载Modbus主站选用西门子870-1AA01-0YA0，Modbus通讯接口用于与每台空压机进行通讯。
现场控制站包含水泵就地控制箱和空压机就地控制箱（含控制分站）。
采用进口高性能传感器，包含超声波水位传感器、热式流量传感器、压力变送器、温度变送器等。
视频监控系统用于对空压机站的工作环境情况实时监视，包含硬盘录像机、42寸液晶显示器、视频光端机、8台高清摄像机等设备。
网络传输：使用8芯单模架空光纤，将空压机站与调度中心系统链接，在空压机站和调度室的上位机上实现远程集中监控空压机。
5 遇到的难题及创新的解决方案
5.1 水池水位平衡的实现：
冷却水池和循环水池的水位平衡是空压机无人值守系统的安全保障，系统建立PID调节模块，通过自动调节循环水池水泵的变频器频率、循环水池的冷却水泵开泵数量、循环水池补水阀的开关来保证循环水池和冷却水池的水位处于平衡状态。
5.2 无人值守功能的实现
系统处于无人值守模式下，监控主站和各分站的之间进行相互通讯，采集空压机的运行时间和空压机运行参数。
根据监测出风总管路的压力，与正常用风压力进行比较，自动启停一台或多台空压机及其冷却水阀门。
启动失败或者正在运行的空压机出现故障后，会自动切换到使用时间最短的一台进行启动。
保证总管路压力符合正常用风压力。
6 总结
云南玉溪矿业有限公司大红山铜矿空压机无人值守控制系统经实践证明，实现了多台不同厂家生产的空压机的无人值守、系统效率高，监测数据齐全准确，图表画面友好，系统稳定可靠，节能减人提效的效果明显，提升了矿山自动化控制系统的水平。
参考文献：
[1]秦益霖.西门子S7 300 PLC应用技术[M].北京：电子工业出版社，2007.
[2]梁慧斌.西门子PLC在空压机站智能控制系统的应用[J].黑龙江：煤矿机械，2012.。