[實用新型]一種多臺空壓機(jī)智能聯(lián)鎖控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520542484.2
• 申請日: 2015-07-24
• 公開（公告）號: CN204827993U
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李楠;宋衛(wèi)明;高健;趙鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 金川集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號: F04D27/00
• 分類號: F04D27/00
• 代理公司: 甘肅省知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)中心 62100
• 代理人: 張英荷

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及機(jī)械設(shè)備的控制領(lǐng)域，涉及多臺空壓機(jī)的聯(lián)鎖控制。

背景技術(shù)

有色礦山井下主要分為提升、運輸、充填、采礦等作業(yè)系統(tǒng)，整個采礦過程幾大系統(tǒng)缺一不可，英格索蘭C55MX3離心式空壓機(jī)主要擔(dān)負(fù)著礦山井下提升搖臺、手持式鑿巖機(jī)以及鑿巖臺車的供風(fēng)工作，一旦出現(xiàn)風(fēng)壓不足將導(dǎo)致整個采礦流程鏈中斷，影響正常的生產(chǎn)工作。

就目前而言，空壓機(jī)正常工作中仍存在些許弊端，空壓機(jī)電機(jī)功率為930KW，正常運行工作狀態(tài)分為加載、卸載和空載三個狀態(tài)。空壓機(jī)的加載狀態(tài)是由進(jìn)氣閥和旁通閥兩者開度共同決定。但在實際應(yīng)用過程中，由于井下用風(fēng)量變化頻繁，空壓機(jī)經(jīng)常處于半負(fù)荷、最小負(fù)荷狀態(tài)運行，旁通閥開度大，將設(shè)備壓縮后的空氣大部分返送回大氣中，消耗能源，降低設(shè)備有效利用率，提高運行成本。根據(jù)與廠家人員協(xié)商，無法自行通過改變空壓機(jī)進(jìn)氣閥、旁通閥開度來調(diào)整運行狀態(tài)，以防因調(diào)整不適導(dǎo)致空壓機(jī)出現(xiàn)喘振現(xiàn)象。低用風(fēng)量情況空壓機(jī)會保持半負(fù)荷、最小負(fù)荷狀態(tài)運行，長時間的半負(fù)荷運行對于資源消耗大幅度增加，同時會產(chǎn)生長時間噪音污染。并且持續(xù)性半負(fù)荷運行也會導(dǎo)致設(shè)備磨損、超溫等問題的產(chǎn)生。

此外，多臺空壓機(jī)仍采用現(xiàn)場人員控制，但礦山井下存在用風(fēng)量變化大、頻率快的特點，人員現(xiàn)場操作無法正常滿足日常生產(chǎn)需求。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的實現(xiàn)空壓機(jī)聯(lián)鎖啟動，解決空壓機(jī)長時間低負(fù)荷運行能源消耗、設(shè)備磨損的問題，避免了調(diào)整進(jìn)氣閥、旁通閥開度導(dǎo)致的設(shè)備喘振。

為了達(dá)到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種多臺空壓機(jī)智能聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，在每臺空壓機(jī)的進(jìn)氣閥處設(shè)置進(jìn)氣閥位置傳感器，旁通閥處設(shè)置旁通閥位置傳感器，進(jìn)氣閥位置傳感器和旁通閥位置傳感器連接空壓機(jī)控制柜內(nèi)通用通信模塊，通用通信模塊通過DP線連接一個獨立的總線網(wǎng)關(guān)，總線網(wǎng)關(guān)連接控制單元，控制單元連接上位機(jī)，通用通信模塊采集進(jìn)氣閥位置傳感器和旁通閥位置傳感器的信號，信號經(jīng)DP線傳輸至總線網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后信號進(jìn)入控制單元，控制單元匯總信號傳輸至上位機(jī)，上位機(jī)內(nèi)比較模塊比較旁通閥開度大小發(fā)出空壓機(jī)啟停的信號。

所述空壓機(jī)運行風(fēng)壓：最低風(fēng)壓：0.5MPa，最高風(fēng)壓：0.65MPa。

部分?jǐn)?shù)量空壓機(jī)處于滿負(fù)荷運行，其它的處于空載運行。

旁通閥開度的控制參考點的臨界值是20%。

傳輸信號的范圍是4-20mA。

進(jìn)氣閥位置傳感器和旁通閥位置傳感器與通用通信模塊上485通訊端口連接。

當(dāng)旁通閥開度大于20%持續(xù)兩分鐘時，空壓機(jī)自動卸載進(jìn)入空載運行模式。

有益效果：將多臺空壓機(jī)互鎖，依靠實際壓力及井下用風(fēng)程度來自行變化、調(diào)節(jié)運行臺數(shù)以及帶載情況。改變當(dāng)前負(fù)荷不足，解決了空壓機(jī)長時間低負(fù)荷運行能源消耗、設(shè)備磨損的問題，避免了調(diào)整進(jìn)氣閥、旁通閥開度導(dǎo)致設(shè)備喘振。實現(xiàn)無人監(jiān)控自動化改變空壓機(jī)運行狀態(tài)，在保證井下正常生產(chǎn)供風(fēng)的前提下，節(jié)約生產(chǎn)運行成本，減小噪音污染，降低設(shè)備損耗。

附圖說明

圖1是本實用新型的連接關(guān)系圖；

圖2是本實用新型的工作過程流程圖；

其中：1、進(jìn)氣閥位置傳感器2、旁通閥位置傳感器3、空壓機(jī)機(jī)體4、控制柜內(nèi)通用通信模塊5、總線網(wǎng)關(guān)6、控制單元7、上位機(jī)。

具體實施方式

如圖1，一種多臺空壓機(jī)智能聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，在每臺空壓機(jī)的進(jìn)氣閥處設(shè)置進(jìn)氣閥位置傳感器1，旁通閥處設(shè)置旁通閥位置傳感器2，進(jìn)氣閥位置傳感器1和旁通閥位置傳感器2連接空壓機(jī)控制柜內(nèi)通用通信模塊4，通用通信模塊4通過DP線連接一個獨立的總線網(wǎng)關(guān)5，總線網(wǎng)關(guān)5連接控制單元6，控制單元6連接上位機(jī)7，通用通信模塊4采集進(jìn)氣閥位置傳感器1和旁通閥位置傳感器2的信號，信號經(jīng)DP線傳輸至總線網(wǎng)關(guān)5進(jìn)行通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后信號進(jìn)入控制單元6，控制單元6匯總信號傳輸至上位機(jī)7，上位機(jī)7內(nèi)比較模塊比較旁通閥開度大小發(fā)出空壓機(jī)啟停的信號。

硬件線路敷設(shè)和通訊構(gòu)建

經(jīng)過查驗空壓機(jī)圖紙及相關(guān)資料，確定通過確定如何判斷空壓機(jī)全負(fù)荷、半負(fù)荷、卸載狀態(tài)。

根據(jù)所選設(shè)備PM-160傳輸字節(jié)上限，要求單臺空壓機(jī)配置獨立總線網(wǎng)關(guān)，因此敷設(shè)每臺空壓機(jī)單獨DP線至控制柜。