制氮机一键启停控制装置的制作方法

本实用新型涉及矿用制氮机的控制，特别是适用于煤矿井下的制氮机一键式启动控制装置。

背景技术：

在矿方应用制氮装置井下灭火的时候，如何提高反复使用制氮机与空压机的启停，为矿方减少人员的操作和繁琐的步骤是关键。以往的制氮装置开停机是制氮机和空压机都是单独控制，空压机启动调试完成后，制氮机才可以启动调试，同时也对操作人员造成一定的安全隐患，为此，我们研制了一种能够制氮装置一键式启动控制系统及控制方法。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足以及安全隐患，提供一种矿用制氮装置一键启停控制装置。该装置具有全自动一键启停的功能，同时可使制氮机实现远程/本地两种控制方式。

本实用新型采用的技术方案是：制氮机一键启停控制装置包括信号采集系统、控制系统和执行系统，信号采集系统的温度传感器、膜后压力传感器、流量传感器、氧电池和485通讯分别电连以PLC为核心的控制系统，PLC分别电连接变压器、继电器组、显示屏，变压器电连接继电器组，继电器组电连执行系统的冷干机、空压机、电加热器、排污电磁阀一、排污电磁阀二和注氮电磁阀。

制氮机一键启停控制装置的工作过程为：启动冷干机运行两分钟后，启动空压机，当空压机各个参数均正常时，5分钟后启动电加热器对空气进行加热（没有空气流过加热器不启动），可使膜前空气温度达到50℃，这样膜分离氮气效果好。当氧含量低于3%时，通过PLC控制注氮电磁阀使之气动三通换向，开始井下注氮；需通过PLC控制排污电磁阀一和排污电磁阀二，使气动两通换向对空气进行除油、除尘、除水等。

以上操作在TCP7062型号触摸显示屏上实现。

本实用新型可以完成数据上传功能，可将制氮机数据直接上传到井上指挥中心或控制中心。系统兼容性广，几乎兼容矿上所有数字化矿山系统，并可以在融入系统后不干扰整个系统和系统中其他设备的传输及运行。可实现无人值守的效果，即通过现场授权，我们通过正常web网页就可以监控现场制氮机并完成各种操作。拥有可视监控功能，就是通过远程对现场工作环境进行监控，为安全启动及操作提供保障。也可根据客户要求定做一套定期巡检及保养警示系统，以便于延长制氮机的使用寿命。具有手机（平板电脑）app客户端功能，可以通过手机（无线）网络直接进入客户端可视系统对现场进行监控，不仅如此，我们还开发了手机客户端网页版，可以和电脑一样做到数据浏览和对制氮机远程监控。具有短信自动报警功能，即通过事先设置好的手机号和数据值，一旦数据超过设定值，系统会自动向设置好的手机内以短信的形式发送报警。

本实用新型通过一键启停实现了各个独立设备按顺序逐一启动，停止按照先后顺序停止。代替了现场近距离的操作启停，减少了制氮装置的操作人员，达到监管控一体化的目的。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型空压机控制部分的结构示意图。

具体实施方式

制氮机一键启停控制装置包括顺序电连的信号采集系统10、以PLC为核心的控制系统20和执行系统30，信号采集系统10包括设置于制氮装置管路中的膜前温度传感器11、膜后压力传感器12、流量传感器13和电控箱中的氧电池14，控制系统20是由PLC1分别电连接变压器21、继电器组22、显示屏23，执行系统30包括电连接继电器组22的冷干机（LGJ）31、空压机（KYJ）32、电加热器（DJR）33、排污电磁阀一34、排污电磁阀二35、注氮电磁阀36。

其中：膜前温度传感器11、膜后压力传感器12、流量传感器13和电控箱中的氧电池14通过4-20mA电信号连接PLC1。

其中：PLC1包括连接EA100扩展模块。

空压机32通过管路依次连接空气缓冲罐41、高效除油器42、冷干机31、活性炭罐43、一级过滤器44、电加热器33、二级过滤器45和膜组71，膜组71后边依次连接流量传感器13、纯度调节阀101、注氮气动三通阀102和单向阀103，二级过滤器45后边接有安全阀81，空气缓冲罐41上面设有放空阀91，空气缓冲罐下边有缓冲罐气动两通阀51，高效除油器42下边有除油器气动两通阀52，一级过滤器44下边有一级过滤器气动两通阀61，二级过滤器45下边有二级过滤器气动两通阀62。

排污电磁阀一34连接缓冲罐气动两通阀51和除油器气动两通阀52，排污电磁阀二35连接一级过滤器气动两通阀61和二级过滤器气动两通阀书室62，注氮电磁阀36连接注氮气动三通阀102。

其中：膜前温度传感器11、膜后压力传感器12、流量传感器13、氧电池14通过信号转换器4-20mA电信号连接PLC1。空压机32通过485通讯电连到PLC1上，系统的控制功能由PLC1来实现，系统通过串口MODbus协议与空压机通讯，读取空压机信息。