摘要：我國煤礦多為井工開采，巷道掘進過程中使用大量的氣動設備，防爆日皮视频网站擔負著礦井的壓縮空氣的生產任務，為風鎬、風鑽以及其它工具提供動能。傳統的單台獨立控製、人工開停機的操作工藝，已經很難保證壓縮空氣的供氣質量，也不利於對防爆日皮视频网站的維護管理，為解決該問題，本文設計了基於PLC技術、計算機控製技術、網絡技術、光纖通訊技術的防爆日皮视频网站實現集中控製，通過采集處理電機電流、電壓信號，溫度、壓力信號，實現防爆日皮视频网站各種保護、報警、監控功能、風機的自動投入與退出。經過在貴州能發高山礦業有限公司實施，提高了礦井壓風係統的自動化程度，提高了防爆日皮视频网站運行的安全性、可靠性，提高了安全生產和管理水平，實現遠程集中控製、實現無人值守，降低了工人勞動強度，大大提高了該礦防爆日皮视频网站工效及生產管理水平。
1 係統改造目標
為響應機械化換人、自動化減人，科技強安戰略目標的實現，貴州豫能擬在貴州能發高山礦業有限公司實施防爆日皮视频网站控製係統自動化改造，預期達到下述目標：
1）對防爆日皮视频网站實施科學管理；
2）提高防爆日皮视频网站控製係統安全性、準確性、可靠性；
3）提高高山煤礦防爆日皮视频网站控製係統自動化程度；
4）協調生產係統中各係統之間的關係，提高機械和電氣設備的利用率，實現無人值守，提高安全生產和管理水平。
2 係統改造前現狀
貴州能發高山礦業有限公司防爆日皮视频网站房有3台空壓機，3個風包，兩趟入井管路，防爆日皮视频网站電機額定電壓等級0.66kV。目前防爆日皮视频网站係統安裝有簡易在線監測係統，通過現場麵板能夠簡單查詢風機狀態，但是采集傳感器安全不全麵，無法對電機溫度等相關數據進行實時采集，當前係統的啟停主要靠人工的操作。迫切需要進行自動化改造，提高壓風係統自動化程度，提高係統效率。
3 係統方案設計與實施
防爆日皮视频网站自動化係統主要由以下兩部分組成。
1）上位機
上位機設置在集中控製中心，主要包括控製計算機、顯示器、語音報警裝置及控製軟件等。
2）防爆日皮视频网站房監控單元
主要由PLC控製櫃、電動閥門、傳感器等組成，為了實現空壓機房的無人值守及遠程自動化控製。經過充分的分析，本次PLC控製櫃內的主站控製器選用西門子s7-1200係列PLC來保證係統可靠性，風機及管路上的閥門全部更換為電動閥門，現場加配傳感器實時采集現場物理量信號，並將其轉換為標準電信號傳送給CPU。
本係統現場使用的傳感器較多，如壓力、溫度等等。為減少傳輸誤差，提高檢測精度，均選用帶變送器，性能可靠，壽命長，輸出標準電流信號4-20mA的傳感器，直接采集現場信號，以進一步提高整套係統的可靠性。同時現場安裝海康攝像儀實現視頻實時采集。具體如下：
1）現場PLC控製係統選用西門子S7-係列可編程序控製器作為監控核心。可編程序控製器能適應各種惡劣現場條件，現場抗幹擾能力強的特點，且安裝維護方便，其模塊化結構，配置相應的通訊接口與各防爆日皮视频网站控製器通訊；與上位計算機進行通訊可以采用Profibus或工業以太網；係統配置合理，技術可行，完全可以滿足現場使用要求。
2）在儲氣罐上加裝壓力變送器、溫度傳感器，實現風包壓力、風包溫度的實時采集。
3）在輸氣管道上安裝流量傳感器、溫度傳感器、壓力變送器實現實現排氣管路流量、溫度、壓力監測。
4）在電機配電設施上加裝電流變送器、電壓變送器實現電機電流、電壓等參數監測。
5）現場增加2台500萬像素高速球型攝像儀，具備定點巡航、巡航軌跡設定等功能，實現防爆日皮视频网站房內外的視頻實時采集，保證在無人值守時，防止人員惡意破壞係統，索采集的圖像通過網絡進行傳輸及錄像存儲，存儲時間不少於二個月，滿足事故追溯要求。
6）防爆日皮视频网站及管道的閥門改成電動閥門，遠程控製時通過上位機或係統自動打開、關閉閥門，實現係統自動恒壓供風。
7）現場配置的PLC控製櫃，還配置有觸摸屏顯示屏，用於現場顯示工況等，滿足現場檢修需求，PLC的I/O接口預留20%以上的備用量，滿足係統擴容及維修需求。
8）儲氣罐（風包）放水閥門改為自動閥門，確保係統能夠根據需要實現定時排汙。
4 係統功能
1）能夠自動采集、顯示防爆日皮视频网站的各種運行參數，控製防爆日皮视频网站運行。
2）能夠根據檢測到的信號判斷防爆日皮视频网站的工作情況，故障時能及時發出報警信號，並根據故障類型停止防爆日皮视频网站。
3）有啟動功能、停止功能、正常停車功能、故障停車功能、緊急停車功能、預告功能、保護及故障報警功能。
4）係統通過PLC及控製網絡可方便地采集現場設備開/停及故障狀態、電機電流等實時數據。
5）具有多種控製方式
根據係統設置，該係統可以實現以下集中方式下：PLC自動集控方式：在該模式下PLC根據設定的工作時間和工作壓力值、總管當前實時壓力值，自動判斷當前投入/切除係統中的防爆日皮视频网站台數，經特定的運算處理，以便對運行中的防爆日皮视频网站進行加載或者卸荷或切除係統、投入係統工作。
遠程控製方式：在該模式下，通過上位計算機的操作來在控製各防爆日皮视频网站係統的運行。係統對操作員有權限管理，有一定的權限的操作員才可以進行遠程操作。
6）實現自動恒壓供風
當係統在自動集控工作方式時，係統根據設定的供氣壓力值，自動控製卸荷或加載。當壓力值當風壓達到設定值時，自動停機（卸荷）；風壓降到低值時，自動啟動或關閉卸荷閥。
7）安全可靠地報警保護
每台防爆日皮视频网站均可具有：出氣壓力超限保護、出氣超溫保護、吸氣阻力過大保護、潤滑油超溫保護、潤滑油量不足保護、主電機超載保護等功能。
8）無人值守
實現多台防爆日皮视频网站按程序執行啟動/停止防爆日皮视频网站操作，並控製相關的水泵閥門等，實現全自動化運行，無人值守。全自動運行方式下，係統可以按現場需要自動啟停一台或多台防爆日皮视频网站，完成防爆日皮视频网站的自動加卸載控製，實現防爆日皮视频网站及冷卻水泵自動輪轉功能。
9）存檔功能
能夠將現場運行信息存入數據庫，以便於隨時進行曆史數據查詢。
10）曲線功能
可繪製各種模擬量參數的實時曲線及曆史曲線。
11)管理功能
監控軟件具有設備參數、運行、檢修和維護的管理功能。
5 結語
通過對貴州能發高山礦業有限公司防爆日皮视频网站房的自動化改造，改變了原來係統單台獨立控製、人工開停機的現狀，通過PLC控製器實時采集、傳輸係統運行工況並在上位機實時顯示，同時係統根據采集的實時數據及數據變化趨勢進行預警與報警，提高了防爆日皮视频网站組的運行效率，降低了工人勞動強度，通過恒壓供風策略保證了壓縮空氣的供氣質量，對防爆日皮视频网站的維護管理有了更科學的數據支撐，保證了開拓進度，達到係統改造預期目標。