系統(tǒng)功能要求
1、實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)及相關(guān)冷卻和氣路系統(tǒng)閥門的自動(dòng)聯(lián)動(dòng)控制,按程序執(zhí)行啟動(dòng)/停止空壓機(jī)操作,提高操作的準(zhǔn)確性和安全性。
2、使控制系統(tǒng)具備手動(dòng)/遠(yuǎn)程控制兩種控制方式?諌簷C(jī)地面控制系統(tǒng),能對(duì)空壓機(jī)系統(tǒng)所有運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)及故障信號(hào)進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示和記錄,并生成運(yùn)轉(zhuǎn)報(bào)表,并可自由查詢和打印輸出。經(jīng)過授權(quán)的操作人員可以對(duì)井下空壓機(jī)發(fā)出命令,控制空壓機(jī)的啟動(dòng)和停止。
3、實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控功能,從而達(dá)到空壓機(jī)房無人值守工作。控制風(fēng)包壓力罐的定期排污。系統(tǒng)留有無源接點(diǎn)及RS485通訊接口,能將所有運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)及故障信號(hào)傳至上位機(jī)。
4、在線測(cè)量與處理的空壓機(jī)運(yùn)行參數(shù)歷史曲線圖形顯示和任意時(shí)刻數(shù)據(jù)查詢。并對(duì)數(shù)據(jù)以報(bào)表形式查詢顯示和打印。
5、當(dāng)電機(jī)過載時(shí)能夠及時(shí)停車報(bào)警;當(dāng)空氣過濾器阻塞時(shí)報(bào)警;實(shí)現(xiàn)電源逆相缺相保護(hù)。
6、故障診斷與分析功能:控制系統(tǒng)具有故障顯示功能,控制面板能實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)排氣溫度,排氣壓力、轉(zhuǎn)臺(tái)卸載、負(fù)載待命等。對(duì)故障能實(shí)現(xiàn)自我診斷停機(jī)保護(hù),并顯示故障原因。在出現(xiàn)不安全動(dòng)作時(shí),報(bào)警燈閃爍顯示,蜂鳴器鳴叫,并切換到報(bào)警窗口。故障排除后,可實(shí)現(xiàn)安全復(fù)位功能。同時(shí)系統(tǒng)還要具有一定的抗干擾能力。
系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)由壓力及溫度檢測(cè)傳感器、PLC控制柜、模擬量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、以太網(wǎng)模塊等部件組成。采用集中管理、分散控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。整個(gè)系統(tǒng)分為三層,即現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量控制層,中央管理層和遠(yuǎn)程監(jiān)控層。其中央管理層和遠(yuǎn)程監(jiān)控層系統(tǒng)在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)中,這樣可以有效地減少硬件需求。
1、排氣壓力傳感器:安裝于制壓閥與排氣管的接連管路上,通過連接管路加上三通實(shí)現(xiàn)。該傳感器用于實(shí)現(xiàn)對(duì)排氣壓力的監(jiān)測(cè),并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)送至PLC控制柜。最后再由PLC分析數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)壓力的加載和卸載。
2、潤滑壓力傳感器:安裝于機(jī)頭回油管的末端,壓力信號(hào)與現(xiàn)有模擬壓力表在同一位置,通過加裝三通實(shí)現(xiàn)。用于監(jiān)測(cè)壓縮機(jī)潤滑狀況,通過PLC控制柜實(shí)時(shí)控制壓縮機(jī)的啟停。
3、檢測(cè)傳感器:現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量控制層由各類測(cè)量模塊以及傳感器,變送器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成,是控制系統(tǒng)最前段的測(cè)量元件及執(zhí)行器部分,主要完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集、處理及控制;中央管理層和遠(yuǎn)程監(jiān)控層由監(jiān)控主機(jī)組成,它與現(xiàn)場(chǎng)控制層通過現(xiàn)場(chǎng)控制總線,動(dòng)態(tài)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀況和檢測(cè)數(shù)據(jù)的采集,并向現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備發(fā)控制指令,控制系統(tǒng)運(yùn)行,并通過以太網(wǎng)利用TCP/IP協(xié)議與其它系統(tǒng)通訊,并傳送現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的檢測(cè)信息。
4、串行通訊:采用RS-485接口,利用的RS-485通訊協(xié)議,可以實(shí)現(xiàn)主機(jī)與從機(jī)之間的串行通訊。從機(jī)可以將測(cè)
量值上傳至主機(jī)顯示,主機(jī)也可以對(duì)從機(jī)設(shè)備進(jìn)行操作和控制。
5、可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM):外存采用Atmel公司的25D03型EEPROM作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展。
考慮到現(xiàn)場(chǎng)離集控柜較遠(yuǎn),所有溫度測(cè)量裝置都選用能提供4~20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的高性能一體化溫度變送器。空壓機(jī)的振動(dòng)參數(shù)通過空壓機(jī)底座加裝振動(dòng)傳感器及變送器獲取。至于遠(yuǎn)程監(jiān)控層設(shè)備,可跟據(jù)公司情況自行選取。