基于南大傲拓 NA400PLC 在矿用空压机控制系统的应用

• 关键词：NA400PLC,矿用空压机,控制系统
• 作者：杨盛东

一、前言

空气压缩机是一种将电能转变为空气压力能的能量转换装置。它产生的压缩空气提供给各种风动工具和设备动力，为矿井生产建设服务。其运行性能的好坏直接影响煤矿的生产效率和安全。因此对整个压风机房的进行实时监控和安全保护，可以进一步提高设备的安全性、可靠性和利用率，提高煤矿的管理水平，改善工人的劳动环境产生良好的经济效益和社会效益。

二、系统结构

本项目以某煤矿的2台空气压缩机为控制对象，基于南大傲拓NA400PLC和组态王软件的监控系统设计。系统由PLC柜、手操柜、空压机辅助系统、励磁柜 、高压柜 、机旁柜 、及辅助电机等设备组成 。正常工作流程是一台压缩机运行，另一台备用，当运行单元有故障时或输出气体压力不足时 ，起动备用单元。

1、  系统整体结构

              图1 系统整体结构图

本系统采用南大傲拓公司推出的 NA400 中型 PLC 作为控制器连接现场设备，如油泵 、卸压阀等 ，其他部分设备则直接通过相应 的 I／0单元模块与 PLC连接 。PLC系统硬件配置如图2所示。

图2  NA400PLC硬件配置

2、  监控系统

   上位监控层设有一台工控机 ，通过以太网通讯方式和现场PLC连接 ，利用组态王软件 Kingview6.53对设备进行组态 ，操作人员可以实时对生产设备状态进行监控。

三、系统功能设计

   上位机利用组态软件编制相应的程序，实现对工艺流程图和测量数据的显示，通过上位机由人工选定其操作的方式即自动手动、自动集控、手动操作。

   自动手动就是利用鼠标起动\停止单个的可控设备；    

手动操场利用现场操作台上的按钮起动\停止单个的可控设备；

自动操作就是整个控制系统从起动、运行、停止及运行过程中的故障报警、保护停机等整个过程的自动运行及在线监视。

1、    NA400PLC软件设计

  程序控制系统的软件设计采用梯形图，并采取了模块化的设计方式，把整个控制系统所需要完成的功能分成若干模块，然后分别进行设计，这样做的优点是设计方便，便于修改程序，使得程序条理清晰。

     ①自动集控功能模块设计

 ②自动手动功能模块设计

 ③模拟量处理模块设计

 ④与组态王通讯模块设计

 ⑤报警模块设计

2、组态王软件设计 

  组态王软件包由TOUCHEXPLORER、TOUCHVIEW、DDE服务程序等主要部分组成，分别负责系统工程的建立、操作画面的制作，操作画面的运行，以及系统中NAPLC和组态王之间的数据通讯。

    ①监控画面制作

 ②参数配置画面制作

 ③报警画面制作

 ④建立数据库

 ⑤实时趋势图和历史趋势图

 ⑥数据的存储与查询

四、总结

   该控制系统已经在用户单位投入运行，并取得了较好的使用效果，整个程序控制系统很大程度上提高了设备的运行和控制水平。系统的各个操作步骤都可以在主控制室通过自动控制完成，运行过程中的压力、温度等各个参数可以在主控制画上显示，打印机打印输出运行参数，数据查阅方便。