摘要： 介绍稀油站的工作原理，分析稀油站的监控要点，采用西门子PLC 控制器，WINCC 组态软件设计稀油站的监控系统，对稀油站进行自动控制，并将数据上传，提高了矿井机房的自动化和信息化水平。
关键词： 稀油站； PLC； WINCC； 监控系统

0 引言
煤矿生产过程中会产生大量粉尘及部分瓦斯气体，为保障井下工人的工作还需向井下输送新鲜空气，因此矿井主风机是煤矿安全生产的关键设备之一。稀油站作为风机轴承的润滑和冷却设备，为保障矿井主通风机的安全运行发挥极大作用，陕西亭南煤业集团风机房选用GAF 25-15-1 型对旋轴流式风机，该风机配XYZ-40G 稀油站。本系统选用西门子PLC 作为控制器， 西门子WINCC 组态软件设计上位监控界面。通过对稀油站的控制，降低了风机故障率，延长了风机使用寿命。
1 控制系统分析

GAF 型矿用轴流风机成套配置油箱润滑，从稀油站引一路油管至电机轴承座，使轴承座内润滑油循环流动。当稀油站工作时，低温润滑油经油泵从油箱吸出，经单向阀、双筒网式滤油器过滤后，被送至风机轴承润滑点，带走热量，降低轴承温度，产生高温润滑油回流至油箱。正常工作时，油泵一台工作，一台备用。当油箱内润滑油温度高于整定值时，冷却风扇工作； 当油箱润滑油温度低于整定值时，加热器工作， 直至油箱润滑油温度恢复正常温度。其结构如图1 所示。 

                                                                                        

1.压力计2. 温度传感器3. 过滤器4. 单向阀5. 齿轮油泵6. 油泵电机7. 液位计监控系统包括主控系统， 温度压力等模拟量采集系统、保护系统、通信系统等，可以实现稀油泵站油温油压自动控制、液位控制、油泵电机控制、故障报警等功能。其硬件包括控制和信号采集两部分。控制部分选用西门子PLC S7-300 系列， 主要模块：西门子CPU314 作为CPU 模块；PS307 电源模块通过背板总线给其他模块提供直流5 V 和24 V 电源；模拟量输入输出模块SM331/SM332； 数字量输入输出模块SM322/SM323；通信模块CP343。选用西门子的压力传感器和超声波液位计； 上海自动化仪表的铂电阻温度传感器构成系统的信号采集部分。
2 PLC 程序设计
（1）控制功能
系统控制方式分为手动控制和自动控制2 种。在手动方式下运行，各油泵独立运行，系统不对其控制，但包括采集数据显示和故障报警系统。该方式主要用于设备试验阶段， 属于单机人工控制模式。在自动控制方式下运行，系统自动将1# 油泵设定为主用，2# 油泵设定为备用, 当主用油泵启动后，如果油压下降,降至整定值则备用油泵启动，将油压打至额定油压，然后备用泵停止；当备用泵启动后，如果油压仍然继续下降，最后降至事故低油压,则立即发出事故低油压报警信号；此外当系统判定某台油泵发生故障后, 将自动启用备用泵,故障信息上传至上位机，发出报警信号，以便工作人员进行及时处理。系统设置的故障报警信号还包括：油箱油压异常、油箱油位异常、油箱油温异常、传感器故障、高油压报警、事故低油压报警、回油口处油温异常、备用泵启动报警、接触器或软启动器故障、各类传感器故障等。此外还可以通过PROFIBUS 或工业以太网等多种通信方式，将数据上传，实现远程监控。根据稀油站的控制要求，由PLC 完成各种信号的控制、传递和闭锁，并把数据上传至上位计算机，在组态界面上显示各种所需参数。系统的构成是由上位计算机、PLC、各传感器组成，其结构如图2 所示。

（2）PLC 软件设计及程序流程
PLC 采用模块化编程，通过组织块（OB），功能块（FB，FC）和数字块（DB）等模块之间的调用，实现复杂的控制算法。编程工具是西门子提供的STEP7软件，其主要用于硬件的配置和参数设置，通信组态、编程、测试、启动和维护；编程语言主要选用梯形图（LAD）。控制流程如图3 所示。

3 监控系统设计
本系统选用与西门子PLC 有极高兼容性的WINCC 组态软件对现场画面进行设计， 将现场采集到的温度、压力、液位参数及泵站运行状态形象地显示在计算机上，便于工作人员对稀油站运行状态进行实时监测； 通过组态界面对现场的泵站电机进行控制；打印历史数据，为提高生产效率提供数据分析；通过网络将数据传至调度中心，为安全生产提供依据。

4 结语
本系统已在陕西亭南煤业集团稳定运行0.5 a，为煤矿安全生产提供了保障，同时也提高了煤矿风机房的自动化水平，基本可以实现风机房的无人职守，为煤矿企业创造了巨大的经济效益。
参考文献：
［1］廖常初.S7-300/400PLC 应用技术［M］. 北京：机械工业出版社，2007.
［2］时宗林. 稀油站自动控制的改造方案［J］. 煤矿机械，2002，23(2)：57-58.
［3］深入浅出西门子WINCC V6［M］. 北京：北京航空航天大学出版社，2004.
［4］西门子(中国)有限公司自动化与驱动集团.SIMATIC WINCC 组态手册［K］. 1999.
［5］西门子(中国)有限公司自动化与驱动集团.SIMATIC WINCC 通讯手册［K］. 1999.