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1、 空 压 机 监 控 系 统鉴 定 材 料辽宁工程技术大学通矿集团松树煤矿2010年7月19日8鉴定文件目录鉴定材料之一：空压机监控系统的开发与研制鉴 定 大 纲辽宁工程技术大学通矿集团松树煤矿二零一零年七月松树煤矿根据本矿的生产实际情况和生产需要，与辽宁工程技术大学签订了“空压机监控系统”项目。经过一段时间的开发与研制，结合空压机启动和运行的实际情况，于2010年7月完成了系统的研制，并已交付松树煤矿使用。现场运行效果表明，空压机监控系统运行正常，完成了科技合同书中的各项要求，具备了进行技术鉴定的条件。（一）鉴定的目的与任务1 审查提供鉴定的文件2 对研制的设备进行测试考核，确定研制的设备是
2、否已完成科技合同书中提出的要求和能否正常运行。（二）鉴定依据1 科技合同书2 可行性论证报告3 研制报告4 工业运行报告5 用户使用报告（三）提供的鉴定材料1 鉴定大纲2 科技合同书3 可行性研究论证报告4 研制报告5 现场工业运行报告6 用户使用及同意鉴定意见书7 标准化审查报告鉴定材料之二：空压机监控系统的开发与研制科 技 合 同 书辽宁工程技术大学通矿集团松树煤矿二零零八年十二月鉴定材料之三：空 压 机 监 控 系 统研制报告辽宁工程技术大学通矿集团松树煤矿二零一零年七月一、综述传统的数据采集方法包括让经过培训的人员在现场测量和记录实时数据。这种方法实施过程中受劳动力成本高，数据、状态的
3、准确性、可信性受人为因素、自然因素及采集时间没有规律等因素的影响非常大。传统方法给工人的测量和维护带来不便，为适应新的、更高的自动控制及综合管理的要求，我们开发研制了一套空压机的监测与控置装置。该系统对空压机的排风和润滑油压力、主机温度、主机振动以及运行情况等进行实时自动检测，有效地解决了生产设备监测难的问题，保证了生产设备的安全、稳定、经济运行，减轻管理人员的劳动强度。现场设置了触摸屏超限报警装置，供工人观测生产设备运行的各种工况参数及运行状态，同时监测系统还能把该生产线运行的工况参数及运行状态通过专用通讯装置实时的传送到远程监测站的计算机和公司局域网中。监测站和网内用户可以在任意时刻浏览空
4、压机运行的各种工况参数及查看运行的历史数据。该系统实现了松树煤矿空压机的安全生产和自动监测。二、研究目标对设备进行状态检测，并通过对空压机各种检测数据的分析对空压机控制，是实现设备预知性维修的前提，是保证设备安全可靠运行的关键，也是对传统离线预防性实验的重大补充和发展。目前，应用于各种领域和场合的计算机监测系统种类繁多，设计方法和构成方式各不相同，但共同的目标都是朝着高效、可靠和通用方向发展。计算机监控系统应具有较高的性能价格比，较强的配制灵活性，较长的无故障时间及外型美观、占地面积小、操作简便、易于维护、直观读取数据等特点，适合各种规模的监测项目。该系统实现的目标是：本系统主要实现对松树煤矿
5、的三台空压机的各种参数进行检测和控制，并将监测到的参数反映到动态画面上，可以实现动态显示、实时报警、数据储存、打印、历史数据查询等功能。该系统较好地实现了与原系统的对接，利用EDA9033A三相电参数采集模块、防爆压力变送器、防爆温度变送器、防爆振动变送器以及热继电器对三台空压机的排风压力、润滑油压力、主机温度、主机振动以及主机电机和风冷机电动机的过载进行实时采集和检测，并把采集信号传送至超限报警控制箱的PLC中；远程监测站利用上位机和通讯装置与超限报警控制箱通讯，并通过对数据分析，计算，比较实现故障的声光报警，以提示工作人员及时处理。同时可实时将结果传输到局域网中，供网络中所有用户了解运行情
6、况；为生产，为安全部门的安全监查提供依据。三、系统软、硬件设计3.1系统组成原理及结构框图如图1图1 空压机监控系统结构框图系统数据反映到动态画面上，可以进行动态显示、实时报警、数据储存、打印、历史数据查询等功能。由于电气设备保护对数据采集的实时性、快速性和可靠性的要求。对空压机的各种运行参数和运行状态进行监测，是实现设备预知性维修的前提，是保证设备安全可靠运行的关键，也是对传统离线预防性试验的重大补充和新的发展。本系统主要实现对空压机的排风压力、润滑油压力、主机温度、主机振动以及主机电机和风冷机电动机的过载进行实时采集和检测，对监测到的参数精度要求比较高，因此该系统采用性能较好的EDA903
7、3A电力系统专用模块作为驱动电机保护控制的基本参量采集模块，采用高精度扩散硅压力变送器、热电阻温度变送器以及振动变送器采集空压机的压力和温度和振动，采用热继电器进行过载保护，并将采集到的数据实时地传送到超限报警控制箱，超限报警控制箱再将数据通过专用RS-485中继器传送给远程监测站的上位机。系统的原理框图如图1所示。3.2系统的硬件结构如图2所示系统硬件，主要由三大部分构成，以西门子224xp的PLC为核心的超限报警装置（下位机）、专线RS-485中继器通讯系统、远程监测站工控机（上位机）系统。图2 微机监控系统下位机结构图本系统主要实现对乳化炸药生产线驱动电机的电流、转速及各点工艺压力、温度
8、等参数的实时监测，并将监测到的参数反映到动态画面上，可以进行动态显示、实时报警、数据储存、打印、历史数据查询等功能。利用组态王系统在上位机开发良好的人机互动界面，进行实时数据采集和远程监测。可实现对驱动电机的电流、转速及各点工艺压力、温度等参数的远程监测。同时为了满足不同驱动电机的需要，超限报警装置设置了数据更改键盘可任意设定电流、转速、压力和温度上限值。超限报警装置结构见图2： 微机监控系统下位机主要由图中几部分组成。 AT89C55单片机需要通过RS232接收来自EDA9033G电参数采集模块的电机运行参数和通过A/D转换的压力、温度。并对这些现场实时数据进行处理运算，运算结果送往液晶进行
9、显示，液晶模块分页显示电流、转速、压力、温度。同时液晶显示的自动翻页与手动翻页由键盘控制。键盘还可以设置各个参数的报警上限。超限报警装置的单片机还担负着与上位机远程通讯的任务，单片机通过专用RS-485中继器与上位工控机通讯，把各参数实时传送到远程监测站。由于乳化炸药生产车间与远程监测站距离较远，有三种方案供选择。第一种为无线通讯，如基于GSM的远程监控，控制中心与现场节点利用庞大的移动网络和成熟可靠的技术进行GSM短信息通讯方式远程数据传输方式。第二种为利用现有的公用电话网络进行通讯。第三种为架设专用的网络线路，通过专用RS-485中继器进行点对点通讯。第一种方案的安装成本高，要占用无限频率，需由无线电管理委员会批准，运行起来管理手续较复杂；第二种方案需占用电话线路，运行成本高，可靠性难以保证；第三种方案只需一对双绞线进行点对点通讯，安装、运行维护成本低。比较三者，我们选择第三种方案。
