矿用空气压缩机是用来产生高压气体和输送气体的机械,为矿井下的风镐、风钻及其它风动工具提供动力,是厂矿企业生产过程中必不可少的关键设备之一。但是,由于工业现场用气量的无规律性,加上控制系统技术的陈旧落后,缺少必要的监控设备,使得空压机组在运行过程中经常发故障,不能保证生产用气的正常需求。因此,如何对老系统进行技术改造,如何根据空压机的故障类型,寻求更加可靠、稳定的监测和控制技术,不断提升煤矿的安全水平,是煤矿企业迫切要解决的问题。为改变这种现状,根据生产企业提出的要求,本文开发出了空压机组监控系统。首先,本文分析了本系统所用的空压机组。对往复活塞式空压机的系统组成、工作原理和压缩空气生产的工艺流程进行了详细分析。给出了空压机型式和台数选择的理论依据。通过对常用的三种监控方案进行比较,结合SIMATIC NET网络系统,最终开发出了以PLC为下位机负责信号采集和控制、PC机为上位机负责实时监测、故障诊断、和报警等,并设计了与现场设备相连接的现场总线(PROFIBUS)和与管理层相连接的工业以太网进行网络配置的监控系统。介绍了系统的监控参数。分析了监控系统的工作过程。其次,整个监控系统的硬件和软件设计。根据监控系统要实现的功能,详细研究了系统硬件的选型、组成、工作原理和实现方法。分析了系统I/O点数组成。研究了下位机的CPU模块和扩展模块的功能。并给出了一些必要的抗干扰措施,提高了监控系统运行的可靠性。使用S7系列开发工具STEP7-V5.3完成PLC控制系统软件设计,主要有监控系统软件总体设计、操作方式的选择、故障判断、空压机组自动轮换工作、空压机组的加载与卸载等软件设计。最后,对上位机监控系统进行了设计。介绍了组态软件的总体结构、实时数据库,软件实施的方法、步骤；应用力控(Force control)组态软件开发出了上位机监控系统,主要包括系统主监控界面、系统运行分界面、报警界面、参数设定、实时报表等；设计了基于工业以太网和TCP/IP协议的网络通讯配置方案,用以完成下位机PLC和上位PC机的通讯连接,实现了对监控系统就地控制与远程监控。本监控系统经过煤矿企业的实践应用,提高了工人的劳动效率,降低了空压机组的故障率,实现了安全生产,给煤矿企业带来了一定的经济效益。