矿井压风机在线监控系统
图1-1系统拓扑结构图
1.1系统组成
系统主要由监控室监控主机、交换机、串口服务器、电力采集模块、压力传感器、温度传感器、上位机监控软件、西门子1500PLC柜等组成。
1、系统容量
系统可以同时监控多台空压机系统。
2、监控室监控主机
通过以太网网络，连接到现场的控制系统。可以实现现场值班室和调度中心监控现场的空压机系统的启、停，并实时监控现场的设备的运行情况。
3、电力采集模块
采集空压机的运行电压、电流、功率等电力参数，并实现实时系统电力参数的监测。
4、压力传感器
通过在每个气罐上安装的压力传感器，测量每个气罐的压力变化；
5、温度传感器
通过在每个气罐上安装的温度传感器，测量每个气罐的温度变化；
6、烟雾传感器
通过在压风机房内安装三个烟雾传感器，监视机房内的烟雾数值变化；
7、PLC控制柜
通过西门子高性能的1500系列PLC，事实采集空压机与附属设备运行状态、并实现对空压机的远程启停控制。
8、监控软件
在上位机的监控软件中实现对空压机的各类数据集中展示、实现启停控制、具备动画图形、运行曲线、数据报表、报警处理等功能。界面友好、美观。
系统功能
1）数据采集功能
控制系统应能对压风机运行的各种参数通过PL进行实时采集并上传至上位机。主要数据包括烟雾信号、空压机运行模拟量和空压机启停数字量三类。细分为如下部分：
烟雾信号：现场安装3组烟雾传感器，通过PLC处理后与自动火警报警装置连接，当参数超限时能在上位机及现场发出声光报警信号。
模拟量参数据：压风机的排气压力、电机工作电压、电流、电机温度、排气温度、压风机主管路排气压力、风包温度。
数字量参数：各安全阀的状态、压风机设备的起停状态、压风机运行故障、压风机的启听控制状态。
实时采集压风机、各排气管路、安全阀的状态；实时显示各模拟量、数字量参数。
2）显示功能
PLC控制器通过以太网与上位机进行数据的交互，通过上位机组态软件能实时监测空压机运行状态、数据。
1. 压风机系统工艺参数：排气压力、排气温度、电机工作电压、电流、机头温度、压风机主管路排气压力、风包温度、并对各参数还分别设有报警值。
2. 电气参数：电机电压、电流、功率等。
3. 压风机运行参数：包括压风机运行时间，自动倒台时间等
系统具有报警记录和绘制实时和历史压力曲线、电流曲线、功率曲线和温度曲线等功能，能够显示一段时间内空压机的压力曲线、电流曲线、功率曲线和温度曲线。
图1-2压风机在线监控主界面示意图
3）控制功能
压风机控制必须有就地手动控制，就地自动控制，远程自动、全自动（根据设定的压力开、停机）等模式，并且保证PLC出现故障时能够用就地手动实现开机，不能影响矿井供风，并且各控制方式之间应设有互锁功能，各级操作员要有不同权限设置；所有控制方式都应包括冷却水泵及软化水设备的相应监测与控制。
自动运行应执行自动轮换开机政策，并能智能选择高效机运行；
控制系统应具有对非正常状态进行闭锁功能并能报警，对于各保护超限现场及上位机能报警。
图1-3单台压风机控制图
4）保护功能
压风机机头、风包超温保护；风冷保护；电动机启动柜故障保护；火灾报警；压力过高保护、安全阀动作报警；压力过低报警功能；实时（历史）曲线显示与报警记录功能。
图1-4参数设置图
5）历史曲线查询
对于重要的系统参数，可适时显示和绘制温度曲线、压力曲线、电力曲线等可做成历史数据进行保存，以供需要时及时查询。
图1-5历史曲线查询
6）报表打印功能
各类报表生成（班报、日报、月报）及历史纪录支持打印功能。
图1-6报表生成
7）系统故障报警功能
当系统检测到故障发生时，报警画面自动弹出，并进行红闪，并能通过地面的报警音箱进行不同的报警。
图1-7系统报警图
8）联网功能
配有多端口的以太网交换机，可以接入现场的工业以太网。
