在山西晋城某煤矿空压机的自动化改造中，设计了一套以PLC为核心，采用各种传感器、变送器、执行机构的变频恒压监控系统。系统根据风动力的需求量变化进行连续调节，确保恒压供气，并且节约能源、保护设备，实现了设备科学化管理。
1设备概况山西晋城某煤矿现有4台SA200A型空气压缩机，单台排气量30.0m3/min，排气压力1.0MPa，采用水冷却方式。空压机的驱动采用额定功率210kW、电压10kV的三相交流异步电动机。全矿的压缩空气用户主要包括4台锚杆锚索打眼安装机、3台混凝土喷射机、10台风煤钻和5台帮锚杆打眼安装机。系统的风动力用户数量繁多，用气需求情况极不稳定。
2监控方案空压机监控系统的根本目的在于：确保供气压力的稳定，时刻满足用气需求；获得设备运行参数，*徐州工程学院江苏省大型工程装备检测与控制重点建设。监控系统具备自动控制功能，可记录设备运行的历史数据，具有超限报警及保护机制。
根据煤矿安全规程的相关要求和控制系统的无人值守的空压机变频恒压监控系统――罗会清，等实际需要，确定相关的温度、电量及压力为主要的系统参数，采用温度、电量、压力传感器进行采集，通过变送器转换为0~5V或者4~20mA的PLC标准输入信号，并采用屏蔽电缆传递信号。
温度参数主要有吸排气温度、冷却水的温度、润滑系统的温度。工程热力学理论已经证明，压缩机在等温压缩工况下的循环功是*少的。但是实际工况是不可能达到等温压缩的，要实现节能就必须尽量确保压缩过程接近等温压缩。系统通过采集各台压缩机每级的吸排气温度、冷却水温度，在PLC中编写控制程序，一旦冷却效果出现偏差便调节冷却水的流量，以保持压缩过程接近等温。采集润滑系统的温度则是为了确保润滑系统正常工作，避免润滑故障，一旦润滑故障就通过声光报警装置发出报警提不。
电参数主要反映空压机的基本运行状态，并且相关的电参数参与程序的编写，避免些误操作。
压力参数主要有空压机各级吸排气压力、储气罐的压力、冷却水管路压力。储气罐的目标压力是根据风动力需求量进行调整的。当压缩气体需求大时就将储气罐的储气压力设定为一个较大的值，通过控制空压机运行台数和变频器来跟随储气罐压力设定值。压缩气需求比较小时，就设定为个较小的储气压力值。但系统要求储气罐的压力不得超过0.84MPa，旦超限就发出警报并调节变频器和机器运行台数。采集冷却水管路压力的目的是确保冷却系统不断水。
3变频恒压控制在整个监控系统中，*具重要意义的控制功能主要有：变频调节和恒压控制。
监控系统中引入了西门子MM440系列变频器，使得储气罐的压力得到了连续调节，且避免了高频率的设备启停。该变频器自身有一个参数设置面板，可以手动输入相关参数，也可以通过PLC向变频器给定参数。
传统的变频工况是通过人为地向变频器输入一个频率给定参数。但是，空压机系统具有较大的滞后性，且矿井风动力的需求量又极不稳定，这种变频调节显然无法满足自动化的要求。为此系统采用智能PID控制器，设计出一个融合了模糊推理机理和传统PID的数字式模糊PID控制器。这种模糊PID控制器既具有模糊推理拟人控制的智能性，又具有PID的可靠性和稳定性。它是通过对储气罐给定压力值和实际压力值进行分析计算，经具有参数在线整定功能的PID算法，获得变频器的频率给定值，并以0~5V电压的形式传送给变频器。模糊PID控制器的结构如所示。
模糊PID控制器全矿风动力需求的不稳定使得储气罐的气压力变化频繁，时而过压时而欠压，依靠这种模糊PID运算可以自动确定变频器的*佳给定频率，即当储气罐压力正偏差值较大时，控制器传递一个较大的电压信号给变频器，当负偏差较大时又给出个较小信号。
在该矿的空压机进行自动化改造前，该矿空压机的恒压保持主要是靠频繁启停电机来调节供气压力，储气罐一旦过压或欠压就增减压缩机运行台数，同时辅以排气阀门调节。如此反复交替，一方面供气压力得不到连续调节，造成了能源的白白浪费，另方面也加速了设备的老化，并且有的空压机长期运行，有的又长期闲置。
为此，监控系统采用变频调节与启停设备相结合的方法，并根据各台空压机工作的历史数据建立了设备备用机制，实现了储气罐的连续恒压调节。
系统首先变频启动1空压机，并通过智能PID算出变频器的*佳频率，当模糊PID的给出的频率大于48Hz时，就意味着运行一台空压机无法满足风动力需求，系统将使1空压机调整到工频运行，并且变频启动2空压机。同样由模糊PID算出2空压机的*佳频率，依此运行后续空压机。当风动力需求减少时，就逆向逐一关闭压缩机即可。
其他控制主要是针对超限及故障保护。可能超限的参数主要有储气罐压力、冷却水温度、润滑油温度，可能出现的故障主要包括冷却断水、润滑断油。当系统中出现上述情况时，PLC会发出相应的控制指令，执行机构根据指令做出相应的开关启闭动作，保护设备。
4软件设计利用Step-7软件编写设计PLC程序。根据空压机运行的具体特点，系统采用顺序控制法开发相关程序。在FC或FB中编写独立的子功能，主要有模糊PID功能块FB、模拟量采集功能FB、各台空压机的启停程序FC等。在OB35中编写主控制程序，相关数据存入DB块，并且通过以太网与上位机交换数据。PLC主控制程序的流程如所示。
08月煤矿机械基于MCGS软件与PLC的主排水控制系统盛军（平顶山工业职业技术学院，河南平顶山467001）系统可以提高井下水泵控制的自动化水平，减少人工投入，保证了煤矿井下的安全生产前言煤矿井下排水系统是煤矿生产中必不可少的系统之，其主要任务是将井下积水快速送往地表，因此排水系统是实现井下安全生产的重要保障，当出现井下涌水情况，如不能及时排除将成为*河南省重点攻关项目（082102230031）发生透水事故的隐患，所以煤矿井下排水系统的可靠性尤为重要。在当前，排水系统的耗电量一般为整个煤矿的20%左右，在保证排水系统稳定可靠的同时，研究电耗少、效率高的经济型排水系统也意义重大。
1传统主排水系统的不足主控制程序流程图界面WinCC是西门子的组态软件，具有丰富的组态功能，可以设计友好直观的人机界面。系统监控界面的开发充分利用WinCC的棒图、趋势曲线等模块。在WinCC的脚本中用C语言编写空压机“备用机制”程序，且WinCC通过以太网通讯协议与PLC交换数据。
5结语空压机变频恒压监控系统以成熟的S7-300PLC为核心，实现了稳定可靠的变频恒压调控及系统超限、故障保护功能。监控系统具有基于0PC开发的远程通讯和数据交换接口，可以服务于全矿自动化。监控系统设计合理，简单可靠，运行成本低，有效实现了空压机的节能降耗，具有推广应用价值。
