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一、前言 

空氣壓縮機是一種將電能轉變為空氣壓力能的能量轉換裝置。它產生的壓縮空氣提供給各種風動工具和設備動力，為礦井生產建設服務。其運行性能的好壞直接影響煤礦的生產效率和安全。因此對整個壓風機房的進行實時監控和安全保護，可以進一步提高設備的安全性、可靠性和利用率，提高煤礦的管理水平，改善工人的勞動環境產生良好的經濟效益和社會效益。 

二、系統結構 

本項目以某煤礦的2臺空氣壓縮機為控制對象，基于南大傲拓NA400PLC和組態王軟件的監控系統設計。系統由PLC柜、手操柜、空壓機輔助系統、勵磁柜 、高壓柜 、機旁柜 、及輔助電機等設備組成 。正常工作流程是一臺壓縮機運行，另一臺備用，當運行單元有故障時或輸出氣體壓力不足時 ，起動備用單元。 

1、  系統整體結構 

  圖1 系統整體結構圖 

本系統采用南大傲拓公司推出的 NA400 中型 PLC 作為控制器連接現場設備，如油泵 、卸壓閥等 ，其他部分設備則直接通過相應 的 I／0單元模塊與 PLC連接 。PLC系統硬件配置如圖2所示。 

圖2  NA400PLC硬件配置 

2、  監控系統 

上位監控層設有一臺工控機 ，通過以太網通訊方式和現場PLC連接 ，利用組態王軟件 Kingview6.53對設備進行組態 ，操作人員可以實時對生產設備狀態進行監控。 

三、系統功能設計 

上位機利用組態軟件編制相應的程序，實現對工藝流程圖和測量數據的顯示，通過上位機由人工選定其操作的方式即自動手動、自動集控、手動操作。 

自動手動就是利用鼠標起動停止單個的可控設備； 

手動操場利用現場操作臺上的按鈕起動停止單個的可控設備；

自動操作就是整個控制系統從起動、運行、停止及運行過程中的故障報警、保護停機等整個過程的自動運行及在線監視。 

1、 NA400PLC軟件設計

程序控制系統的軟件設計采用梯形圖，并采取了模塊化的設計方式，把整個控制系統所需要完成的功能分成若干模塊，然后分別進行設計，這樣做的優點是設計方便，便于修改程序，使得程序條理清晰。 

  ①自動集控功能模塊設計 

 ②自動手動功能模塊設計 

 ③模擬量處理模塊設計 

 ④與組態王通訊模塊設計 

 ⑤報警模塊設計 

2、組態王軟件設計  

  組態王軟件包由TOUCHEXPLORER、TOUCHVIEW、DDE服務程序等主要部分組成，分別負責系統工程的建立、操作畫面的制作，操作畫面的運行，以及系統中NAPLC和組態王之間的數據通訊。 

  ①監控畫面制作 

 ②參數配置畫面制作 

 ③報警畫面制作 

 ④建立數據庫 

 ⑤實時趨勢圖和歷史趨勢圖 

 ⑥數據的存儲與查詢 

四、總結 

該控制系統已經在用戶單位投入運行，并取得了較好的使用效果，整個程序控制系統很大程度上提高了設備的運行和控制水平。系統的各個操作步驟都可以在主控制室通過自動控制完成，運行過程中的壓力、溫度等各個參數可以在主控制畫上顯示，打印機打印輸出運行參數，數據查閱方便。