空压机在线监控技术方案Word文档格式.docx
《空压机在线监控技术方案Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《空压机在线监控技术方案Word文档格式.docx（11页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
j.GB/T3853-1998容积式压缩机验收实验
k.GB4980-85容积式压缩机噪声声功率的测定
l.GB/T6075.4-2001在非旋转部件上测量和评价机器的机械震动
m.
客户提供的空压机现场数据和技术要求
系统组成及性能
1.现场概述
山西唐安煤业有限公司空压机房现安装有四台空压机，均为############公司生产，每分钟排气量#####立方米，主电机
###KW，额定电压380V，排气压力0.8Mpa；
四台空压机全部采用降
压启动。
由于原空压机控制系统不具备数据监视功能，已不能满足现在的安全、生产要求。
2.系统概述
该系统以可编程控制器（西门子S7-200）为控制核心，辅以高精
度的十二位检测模块和电量检测仪表，将空压机的运行数据分别实
时传送到程序控制器进行处理，检测数据和运行状态通过触摸屏实
时显示；
在可编程序控制器总线上扩展以太网模块，通过以太网模
块把现场数据上传到监控室。
（系统结构见下图）
3.故障处理
当监控系统检测到空压机运行状态不良时，将对空压机实施
保护和报警信号，保护分为分为两级进行处理，轻故障时发出声光
报警并正常停止空压机。
重故障时发出声光报警并紧急停止空压机。
4.触摸屏显示
触摸屏具有监控状态显示、故障显示、历史故障记录及设备运
行信息显示功能；
监控系统的保护参数和运行参数也将通过触摸屏
输入，保护参数和运行参数设定可以实现多级口令控制，有效防止
了误操作带来的安全隐患；
同时还具有实现通过触摸屏对空压机进行操作控制的功能。
5.通讯
该系统集成有以太网模块和两路485接口的通讯接口，通过以太
网模块接口来实现现场数据的远程传输，以太网模块接口采用RJ45
标准接口，方便网络连接；
本监控系统提供官方POC服务器软件（PC-Access-V10-incl-SP6），该软件可在WinXPsp1WinXPsp2WinXPsp3WinvistaWin732位Win764位系统环境下运
行。
485接口用来连接触摸屏和电量采集模块。
同时还可扩充（或预留）备用通讯接口。
3.系统组成
（1）排气温度及风包温度保护
排气温度和风包（储气罐）温度检测由温度检测模块和温度
传感器组成。
温度检测模块采用十二位高精度数据处理，温度传感器选用高精确度和高稳定性的铂金感温电阻（PT100），在-200℃—
—600℃之间有很好的线性度；
在100℃——300℃间有相当良好的线性特性，理论精度可达到0.1℃.温度传感器安装于需要采集温度
的部位，把温度物理量信号转变成电信号，温度模块把接受到的电信号经过A\D转换，送到可编程序控制进行相应的数据处理，数据
结果在触摸屏上实时显示，方便工作人员观察和判断空压机工作状
态。
当温度数据达到报警值时，程序驱动声光报警输出，提醒工作
人员做出相应处理。
当温度数据达到停机值时，程序驱动声光报警
输出，同时驱动控制输出，自动关停空压机，从而对风包和空压机做出可靠保护。
（2）风包压力（输出压力）保护
风包压力检测通过模拟量模块和压力变送器共同完成，变送器选用HX-L161系列陶瓷压阻或扩散硅式传感器，变送器把传
感器采集到的压力信号变换成标准的4-20mA模拟量信号，模拟量
模块通过A/D转换，把压力信号转换成数字信号送到可编程序控制
器进行数据处理。
处理结果和标准值进行比较运算，当检测到的压
力值出现偏差时，根据对压风系统的危害程度，把偏差分成三种情
况进行处理，系统分别执行报警程序和报警、停车程序。
风包压力
值在触摸屏上实时显示，报警值和停机值可通过触摸屏方便灵活设
定，设定数据有多重密码保护，有效杜绝误操作。
压力变送器采用20*1.5标准螺纹接口，可以方便和现有设备实现无缝对接。
（3）拖动电机温度保护
绝大多数螺杆式空压机都采用封闭式结构。
而这样的结构又
决定了拖动电机的散热条件十分恶劣，而拖动电机一旦过热损毁，
更换和维修都将投入大量的人力和财力，所以拖动电机的温度保护
十分必要；
在电机温度保护方面硬件配置选用和风包温度保护环节
相同的硬件配置，在程序处理上则配置多种处理模式，在保障设备
安全的前提下尽量减少报警和停机次数。
同时触摸屏显示实时运行
数据和运行状态，从而更好的保护了空压机的安全可靠运行。
（4）电量采集和电量保护
电量采集部分由电量采集柜和电量采集仪表共同组成，电
量采集柜内安装有高压电量采集组件和组件保护器件组成，电量采集仪表接受电量采集柜的基本电气量信号，通过CPU的运算处理，
把空压机的实时电流、实时电压、实时功率、电源频率、功率因数、
累计电量等数据送人可编程序控制器，在触摸屏上实时显示，并通
过以太网模块把数据实时上传到上位机。
同时根据处理数据结果对空压机的工作状态做出判断和对空压机实现电气保护。
（5）对空压机控制
该监控系统对空压机的控制分为正常操作和紧急停车，在
不改变空压机原控制结构的基础上，紧急停车通过电气连接（继电
器接点串联或并联到空压机紧急停止按钮）达到和原紧急停车等效
的控制效果，同时不破坏原急停按钮功能；
正常操作通过电磁铁的
作用对空压机的启动、停止按键进行操作，从而达到和原操作相同的控制效果，同时不破坏原控制按钮功能。
（6）流量采集
流量采集通过涡街式流量计和空压机输出管道连接，可编
程序控制器通过对流量计数据的采集，把实时流速，累计流量等数
据在触摸屏上实时显示，并把数据上传到上位机，同时在流量计上能显示实时流量和瞬时流量。
（7）面板操作和面板显示
面板功能可分为操作和显示两部分，操作部分通过按钮对装
置进行联机、脱机、消音、模式切换、远程开机、远程停机的操作。
显示部分有触摸屏和信号等组成，信号灯分别指示联机、脱机、电
源等状态，触摸屏显示各温度、流量、压力、电流、电压、功率数据及运行状态的变化情况。
空压机在线监控系统图
、、、、、、1、、、、、、2、、、、、、3
、、、、、、、、、1、、、、、、、、、2、、、、、、、、、3
、、、、、
、、、、、、、、、4、、、、、、1
、、、、、、2
、、、、、、3
、、、、、、4
、、、、1、、、、2、、、、3
4.系统性能
测温精度：
0.1℃
温度范围：
压力精度：
压力范围：
-200℃——+600℃0.1mpa
0——5mpa
电流精度：
1A
电压精度
流量精度
1V
1L/S
检测路数：
4路（每台空压机一路）
系统电压：
AC220V/380V/660V防护等级：
IP20
主机外观示意图
、、、
、、、、
、、
、、、、、、
）
供货清单
ZKB-PC空压机监控系统主机配置表
序号
名称
型号
数量
品牌
单价
小计
1
S7-200PLC
CPU224XPCN（含程序
1台
西门子
19530
2
数字量模块
EM223CN
2000
3
模拟量模块
EM235CN
1300
4
以太网模块
CP243-1
2100
5
温度扩展模块
EM231
3台
980
6
总线延长电缆
6ES7290-
6AA20-
0XA0
1根
400
7
编程电缆
6ES7901-
3CB30-0XA0
600
8
触摸屏
（含程序）
7500
9
电量检测仪表
PD750Z-
2S4
4台
上海燕赵
970
10
继电器
JZC1-44
18只
正泰
45
11
控制按钮
LAY3
13只
正泰（急
停两只）
13
信号灯
LD16
4只
14
断路器
DZ47-60
2只
40
15
开关电源
S7-200-24
1只
300
16
接线端子
TD系列
4盒
50
17
报警器
AC220V
郑州广众
100
18
控制箱柜
500
合计：
元
ZKB-PC空压机监控系统附件配置表
温度传感器
PT100
12只
压力变送器
2000P5-10A
流量计
LUGB
北京万通
8400
辅材
屏蔽线缆等
1项
郑州三缆
360
工业计算机
9000
监控软件
1套
18000
接近开关
20只
30
小型继电器
20
总计：
###########发展有限公司
2012年6月25日
升级会员 