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矿井空压机冷却水泵远程监控及故障诊断系统研究

矿井空压机冷却水泵远程监控及故障诊断系统研究


  空压机(compressor)冷却水泵是整个空压机系统的重要环节,是保证空压机安全(security)、稳定运行的重要冷却设备,通过冷却水的循环(continue)来降低排气(Exhaust)温度,冷却润滑(lubricating)油从而达到冷却空压机的目的。空压机的冷却水循环系统包括蓄水池(Reservoir)、水箱(组成部分:高水箱、存水箱、低水箱)、电动水泵、管道、水过滤器和阀门(功能:截止、导流、稳压、分流等)等。启动(start up)空压机前必须先启动冷却水循环系统,空压机自身的断水保护功能没有办法启动。因此,实现对空压机冷却水泵的远程控制和自动控制,是整个空压机系统长期、稳定运行的重要保障。每2台空压机由一个水箱提供冷却水,水泵冷却系统整体结构和循环模式如所示,每个水箱出口连接2个冷却水泵,正常情况(Condition)下,2台水泵中有一台处于工作状态(status),另一台作为备用,当运行水泵发生故障时,切换到备用水泵,保证空压机冷却水的供应。
  1控制系统(system)整体结构空压机冷却水泵控制系统以现场控制柜为控制核心,通过传感器实现对冷却水泵各监测(Food Monitor)参数的采集,并通过PLC编写程序进行数据集中处理,上位机采用组态App对冷却水泵的控制及数据显示画面进行开发、设计;上位机与现场控制柜通过以太环网进行通讯和数据交互,同时采用视频监控摄像头实现对冷却水泵机组的实时视频监控。
  水泵冷却系统整体结构(和循环模式(pattern)2数据采集与控制系统空压机冷却水泵机组(unit)的数据采集与处理(chǔ lǐ)系统由采集冷却水泵各项运行参数(parameter)的传感器件和现场控制柜组成,其结构如所示,采用西门子可编程序控制器224XP型号PLC作为数据采集与处理的重要,在冷却水泵的控制柜、电机机组及其输出管道上安装(installation)压力传感器、温度(temperature)传感器、振动(vibration)传感器以及电参数采集模块,系统对压力、温度、振动信号(signal)的采集采用EM231模拟量采集模块,对冷却水泵各项电参数的采集通过EDA9033A电参数采集模块和互感器来实现,每个电参数采集模块以及对应的外置互感器分别安装在冷却水泵的防爆配电柜中,多个电参数采集模块通过RS485总线与CPU的通讯端口相连。224 XP型号PLC的CPU含有2个数据通讯端口,另一个数据通讯端口实现与上位机的远程(Remotely)通讯和数据交互。
  数据采集与处理系统空压机冷却水泵的控制分为手动控制和自动控制2种方式,在上位机组态换面可实现2种模式的转换,手动控制状态(status)下,操作员可直接在调度室通过(tōng guò)组态控制画面(Picture)对冷却水泵实行启停操作;当系统需要无人值守时,则可切换到自动控制状态,系统根据水泵管道(Conduit)压力的大小进行系统故障判定。
  空压机冷却水泵控制流程图如所示,水箱注满水后,开启进水阀,同时启动水泵电机,延时时间(time)到后,开启出水阀,水泵开始向管道内注水,管道内水压开始上升,控制系统对判断管道水压进行了延时设定,延时时间到后,将压力(pressure)传感器采集到管道水压与设定压力值(0.2MPa)进行比较,如果管道水压大于设定压力值,设备(shèbèi)正常;如果管道水压小于0.2MPa,说明冷却水泵系统存在故障(fault),可能(maybe)由于水箱缺水或水泵运行异常引起,系统控制电机和水阀关闭,开始向水箱注水,待水箱注满水后,系统再次顺序启动,若延时时间到后管道水压达到设定值,则说明是水箱缺水故障,水泵电机运行正常,否则系统判定为系统故障,切换到备机运行。金沙澳门官网平台主要噪声源是进、排气口,应选用适宜的进排气消声器。空压机进气噪声的频谱呈低频特性,进气消声器应选用抗性结构或以个、抗性为主的阻抗复合式结构。空压机的排气气压大,气流速度高,应在空压机排气口使用小孔消声器昆山空压机是一种用以压缩气体的设备。空气压缩机与水泵构造类似。大多数空气压缩机是往复活塞式,旋转叶片或旋转螺杆。离心式压缩机是非常大的应用程序。
  冷却水泵控制流程上位机远程监控系统空压机冷却水泵的远程监控系统以组态王App为开发平台,将冷却水泵机组的数据监控、远程控制、视频监控集成化,实现对空压机冷却水泵运行状态的远程控制、水泵电机各项运行参数和设备状态的实时显示、冷却水泵机组的现场实时视频监控、各项参数的超限报警以及存储和调用。
  空压机(compressor)冷却(cooling)水泵远程监控画面(Picture)如所示。金沙澳门官网在启动前,首先启动油泵控制系统,油泵控制系统启动后保证空压机各润滑部件润滑良好,同时油泵控制系统可通过内置的温控阀来调节内部油压和油温,以满足系统需要。昆山空压机保养在空压机的进、排气口安装消声器或设置消声坑道以后,气流噪声可以降到80db(a)以下,但空压机的机械噪声和电机噪声仍然很高,因此还应在空压机的机组上安装隔声罩。4、悬挂空间吸声体:在佛山凌格风空压机站,高大空旷的厂房混响很重。通过上位机冷却水泵的组态画面可实现对各冷却水泵、进水阀、出水阀、加水阀和排气阀的远程控制(control),同时还可对各冷却水泵的设备(shèbèi)运行状态(status)、水泵故障、水箱故障、远近控状态以及管道水压进行实时动态显示,确保操作人员第一时间(time)获悉冷却水泵的工作状态是否正常,对冷却水泵其他数据的监控可通过数据查询功能实现。
  为了保证空压机冷却水泵的安全、长期稳定运行,对空压机冷却水泵的故障诊断专家系统(system)进行构建,有效地利用专家常识和现场实际经验对空压机冷却水泵的系统故障进行精确定位和及时排除(Remove)。本系统采用基于故障树分析的诊断方法构建空压机冷却水泵的故障诊断专家系统,为现场操作人员(personnel)和维护修理人员提供准确的系统故障原因及维修方案(fāng àn)。
  以空压机冷却水泵电机振动过大故障诊断为例,进入冷却水泵故障诊断专家系统后,选择电机振动过大诊断模块,进入电机振动过大诊断画面。
  首先对振动(vibration)过大的故障征兆进行添加,添加完成后点击“诊断”按钮,得到的冷却水泵故障的诊断结果及可信度如所示。金沙澳门官网在启动前,首先启动油泵控制系统,油泵控制系统启动后保证空压机各润滑部件润滑良好,同时油泵控制系统可通过内置的温控阀来调节内部油压和油温,以满足系统需要。同时可得到系统的故障解决方案如所示。
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