新型特大型无人值守空压机站监控管理系统.pdf

新型特大型无人值守空压机站监控管理系统 合肥煤炭设计院 李新 邮编：230041 压风机作为矿井开采建设的主要动力源，其监控系统要求安全可靠、技术先进， 而目前国内新建矿井，均需建成全矿井的综合自动化管理网络，并要求实现管控一体 化，为实现这一目标，矿井大型设备的控制均应做到无人值守。国内的压风机监控系 统大多仅能做到单机的自动控制或系统的监视，我们与淮南矿业集团公司合作，承担 了顾桥矿井地面无人值守压风机监控管理系统的系统研制、软件开发、功能组态、系 统调试等任务，在消化了整个控制系统的工艺基础上，采用西门子S7-300 可编程控制 器、DIGIT触摸屏等先进的工控设备，勇于探索、大胆创新，圆满的完成课题研究、系 统设计、安装调试等工作。 顾桥矿井为年生产能力10Mt/年的特大型矿井，地面压风机房装备五台柳州空压机厂 3 100m /min大流量活塞式空压机，采用三级网络系统：即生产管理级、生产监控级、现 场控制自动化级。生产管理级网络采用目前成熟的快速以太网，配备网络支持及开发 应用的管理软件。生产监控级采用西门子公司的WINCC生产自动化监控软件作为二次 开发平台，由两台研华工控机及两台Viewsonic大屏幕彩色监视器，六台触摸屏，一 套控制台组成，两台工控机和 PLC控制器以 DCS方式连在总线网络上，并通过高速 Profibus实现通讯，实现分散控制；现场触摸操作屏通过MPI连接对应的控制器。控 制自动化级由六个站及配电柜、现场按钮箱、仪器仪表组成。检测传感器通过现场控 制总线连接到PLC控制器，并经过信号隔离，确保采集数据的可靠性和准确性。 一、主要特点： 1． 生产管理系统为企业生产、成本管理、效益分析提供了丰富有力的决策支持数据， 为领导决策提供了科学依据。 2． 监控系统可根据现场实际用风量灵活调节空压机的使用数量及送风量。 3． 生产控制系统控制方式灵活多样、操作维护方便、具有数据查询、趋势图表分析、 语音、报警、报表、打印等强大的功能。 4． 图形显示技术具有当代其它显示技术不可相比的优越性，可实时、动态、清晰、 直观的显示各工艺流程、设备工况及图表，每屏切换、流程修改极为方便，占地少、 投资省。 5． 语音功能具备根据不同的事件信息或事故等级发出不同的语音提示或语音报警， 可实时实现设备故障原因的语音诊断。 6． 在矿井总调度中心可通过E-NET实现对空压机房的监视和故障诊断，经过现场授 权后，管理工程师可远程控制空压机房的设备运转。透过 INTERNET 可在异地实现远 程访问及远程诊断功能。 二、详细科学技术内容 本项目是一个集成多门学科、多项技术的综合性较强的系统工程，其涉 及内容包括网络系统总体设计、生产监控管理系统设计、控制及自动化系统 设计；生产监控上位机监控程序、PLC控制程序、触摸屏操作程序以及生产信 息系统程序编制、调试；其他多项检测与控制技术的引用；控制系统联合调 试、网络系统联合调试。 生产监控采用目前西门子公司的 WINCC 生产自动化监控软件作为二次开 发平台，由两台研华工控机及两台 Viewsonic 大屏幕彩色监视器，六台触摸 屏，一套控制台组成，两台工控机和PLC控制器以DCS方式连在总线网络上， 并通过高速 Profibus实现通讯，实现分散控制；现场触摸操作屏通过MPI连 接对应的控制器。主要采集并处理生产过程中的各种工艺参数，显示工艺流 程及设备的运行状态。现场控制采用德国西门子公司的S7-300 PLC，共有6 台CPU（其中五台用于空压机，一台用于外围的公用设备，相互独立的连在总 线上，以实现分散控制），384路离散量输入，160路离散量输出，128路模拟 量输入，16 路模拟量输出。还包括配电柜、现场按钮箱、测控仪器仪表等。 负责系统的控制连锁、设备运行的自动化等。 特点： 1. 在矿井压风机房监控系统率先使用DCS系统，设备分散控制，故障分 散处理，为矿井的基本生产建设提供了有力的基础保证。 2. 除实现正