俄霍布拉克煤矿空压机组远程集中控制系统研究与应用

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1、俄霍布拉克煤矿空压机组远程集中控制系统研究与应用俄霍布拉克煤矿空压机组远程集中控制系统研究与应用0概述空压机采用集中监控的目的是解决空压机运行的不稳定性及压风机组操作和运行管理效率低，浪费人财物的问题，其主要靠智能化的逻辑判断和控制实现对压缩机及其辅助设备的自动控制、远程监视和优化管理，保证整个空压机站房系统的安全可靠、经济高效运行,实现无人值守，以提高矿井的自动化水平，提升企业经济效益。1设备配置目前俄霍布拉克煤矿（简称俄矿）空压机站房配置英格索兰ML200-2S螺杆空压机4台，采用英格索兰专用SG控制器，参数为：容积流量41.5m3/mi

2、n,排气压力0.75MPa,风冷方式，排气温度不超过60°C,功率200kW,电压6kV,实测比功率不大于4.82kW/m3/min,空压机具有过载，排气超温、超压，润滑油压超压、欠压，电源缺相、短路、漏电、防自启动等保护，人工操作、巡查，未实现自动控制。2集中控制系统技术指标为提高自动化水平和减人提效，经过考察，俄矿空压机远程监控系统选用英格索兰ACS4000空压机监控系统，达到如下技术指标：（1）实现4台空压机的集中控制，自动主备机无人值守、联锁控制；（2）系统压力自动控制，稳定在0.8MPa左右；（3）自动排定运行次序，实现主备机切换；

3、（4）电流、电压、温度、压力检测和监视；（5）自动故障报警、记录、诊断处理；（6）自动生成相关数据报表，自动生成相关历史分析曲线；（7）具备工业以太网接口，实现远程急停、远程监控，具备远方启动时站房、集控室、调度室（需授权）三方启动预警和延时启动。3ACS4000控制系统特点（1）单点压力控制。标压力是通过系统屮的单点设定压力进行传感控制而不是分级压力控制，从而使系统压力很好的维持在设定的目标压力范围内；（2）控制性能高可靠。ACS4000系统通过使用防止多台压缩机同吋加载（有序加载）的逻辑控制來避免造成电源冲击波动，保证系统安全可靠的运行；

4、（3）控制方式灵活。户可以设定最多8个压缩机的行顺序，从而实现对压缩机装置的个性化主备机控制，以更节能方式为用户提供指定压力范围内的合格压缩空气；（4）抗干扰能力强。现场信号传输均采用屏蔽电缆传输，屏蔽层可靠接地；高压电缆、信号电缆、数据电缆均采用隔离线束敷设;屏蔽接地母线和外壳Z间连接采用低阻连接等措施保证系统能够正常可靠运行。4控制系统主要配置ACS4000控制系统组成：硬件由上位机（含有站房监控软件）、传输光缆、光端机、现场监控主机（含监控软件）、电流、电压变换器AI、压力变换器PT,空压机SG,等部分组成。如图1所示（预留2台位置）。

5、图1控制系统结构图4台高压柜的电流、电压检测和母管压力、排气温度等检测的配置。从高压开关柜出来的电流、电压经电流、电压变送器后送入PLC模块，同吋将采集到的排气温度、母管压力等信号送入PLC输入模块,用于系统实时监视。传感器实时采集物理量信号，为减少传输误差,提高检测精度，均选用性能可靠，寿命长的变送器，输出标准4-20mA电流信号，配以二线制RWP电缆单独传送，提高了整套系统的可靠性。压力变送器采用GPT系列，是一种能够将压力信号直接转换为4-20n）A标准电流输出的压力变送单元，其核心传感器采用了进口器件，由传感器生成的电信号经过电流转换

6、，形成与被测压力成正比的4-20mA标准输出。变送器良好的密封、散热和抗震、耐腐蚀性能，具有长线抗干扰能力能够在恶劣环境下长期工作。5系统主要功能5.1压力控制在工控机触摸屏上，用户可以设定冃标压力范围，ACS4000口动使系统的压力控制在设定的范围Z内。系统以母管压力为依据，设定4个阀值，分别为停机值、卸载值、加载值和开机值。控制系统不断地计算、比较來自控制器的数据，一旦ACS4000检测到系统压力低于设定目标压力下限时，就会自动按照设定的空压机运行次序加载相应的空压机；在系统压力高于设定目标压力上限吋，控制系统将自动按照设定的空压机运行次

7、序卸载相应的空压机，空压机长吋间卸载后将会自动停机，以节省能源消耗。一旦出现压力超标的数据信息及机组运行改变的信息后，就会发出指令给现场控制台，自动减少或增加空压机组，以达到压力的稳定，并即时发生报警，要求确认，且根据现场自动地调整各空压机运行模式，具体实现过程如下：5.1.1自动加载空压机开启后，在运行空压机中最低优先级的那台空压机是处于调节状态，它会随着负载的增加而自动加载。5.1.2自动卸载空压机开启后，系统将总管压力设定值与实际的总管压力值进行连续判断，如果高于设定值自动将最低运行优先级的空压机卸载阀放空，保证系统压力不高于设定压力。

8、在运行空压机中最低优先级的那台空压机是处于调节状态，它会随着负载的减少而自动卸载。其它空压机满负荷运行，保证最高效能。5.1.3自动停机空压机在运行中发生故障或系统