姚慧琳

摘 要：隨著工業(yè)自動化技術(shù)的日益提高，生產(chǎn)企業(yè)自動化管理水平也逐步向智能化、管理控制一體化的方向發(fā)展。本文詳細(xì)介紹了空壓機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)的工作過程，實現(xiàn)了對空壓機(jī)設(shè)備的自動控制及實時在線監(jiān)測，解決了舊系統(tǒng)中管道氣壓波動大、支氣管路漏氣造成氣壓過低供氣不足帶來的資源浪費(fèi)、空載運(yùn)行和機(jī)器損耗、電耗等一系列影響安全生產(chǎn)的問題，經(jīng)濟(jì)效果顯著。

關(guān)鍵詞：空壓機(jī)；PLC；智能監(jiān)控；節(jié)能降耗

一、概述

為了提高空壓機(jī)組的自動化水平和實現(xiàn)節(jié)能降耗目的，對空壓機(jī)房控制系統(tǒng)進(jìn)行了改造，在使用該智能監(jiān)控系統(tǒng)中變頻控制后，可準(zhǔn)確地根據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)用氣量的需求來控制空壓機(jī)的啟停輸出，并且減少了對部分電氣部件和機(jī)械部件的沖擊，降低了各類相關(guān)電磁閥和氣動元件的工作頻率，延長了零部件的使用壽命，提高了空壓機(jī)的使用效率，減少了空壓機(jī)的維護(hù)費(fèi)用，改造后的空壓機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)了現(xiàn)場無人值守、遠(yuǎn)程集中控制和節(jié)能降耗等目的。

二、新舊系統(tǒng)簡介

舊系統(tǒng)空壓機(jī)電耗一直是主要消耗對象，主要原因是原加壓過濾機(jī)運(yùn)行多年密封效果不好，造成空壓機(jī)運(yùn)行臺數(shù)多與運(yùn)行時間長，其次是無壓力自動監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，致使空壓機(jī)出現(xiàn)空開現(xiàn)象多。舊空壓機(jī)組系統(tǒng)采取人工控制方式，操作工根據(jù)經(jīng)驗手動控制空壓機(jī)的啟動停止，自動化程度低，輸出壓力的調(diào)節(jié)是靠人為調(diào)節(jié)閥的開度來實現(xiàn)的，調(diào)節(jié)速度慢，波動大，不穩(wěn)定，精度低，需工作人員24小時監(jiān)視，浪費(fèi)人力資源；異步電動機(jī)易頻繁的啟動、停止，影響電機(jī)的使用壽命，空壓機(jī)工頻啟動電流大，對電網(wǎng)沖擊大，機(jī)械部件磨損大，設(shè)備維護(hù)檢修工作量大；

空壓機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)自動控制模式可避免空壓機(jī)卸荷空載運(yùn)行、持續(xù)運(yùn)行在高壓狀態(tài)、氣壓持續(xù)大波動，從而節(jié)約了電能，減少了對空壓機(jī)的持續(xù)沖擊，延長設(shè)備使用壽命。自動控制模式完全可以在達(dá)到預(yù)定節(jié)能、保護(hù)設(shè)備要求的前提下，滿足生產(chǎn)需要，在不同情況下更有極佳的控制效果。在用氣量小的情況下自動控制模式可實現(xiàn)小波動精準(zhǔn)控制；在用氣量大波動小的情況下自動控制模式可實現(xiàn)小波動精準(zhǔn)控制；在用氣量大波動大的情況下自動控制模式可實現(xiàn)大波動準(zhǔn)確控制，無論在何種情況，自動調(diào)節(jié)模式都可達(dá)到穩(wěn)定氣壓目的，并且完全可滿足實際生產(chǎn)要求。

三、系統(tǒng)組成

3.1PLC配置

CPU模塊是系統(tǒng)中信息運(yùn)算和處理的核心；電源模塊用于為PLC系統(tǒng)提供24V直流電源；模擬量輸入模塊采集空壓機(jī)電流信號；模擬量輸出模塊輸出PLC控制信號；開關(guān)量輸入模塊采集向空壓機(jī)變頻、軟起或智能控制器機(jī)柜的狀態(tài)信號（如：啟動允許、供電故障、過載故障、運(yùn)行反饋、輔助設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等）、與空壓機(jī)相對應(yīng)的手自動轉(zhuǎn)換開關(guān)和緊急停止按鈕的狀態(tài)信號；開關(guān)量輸出模塊輸出PLC的控制信號如啟動、停止、加載、卸荷、急停等，控制空壓機(jī)運(yùn)行；通訊接口模塊將PLC系統(tǒng)接入以太網(wǎng)，負(fù)責(zé)PLC和上位機(jī)之間的通訊；數(shù)據(jù)交換機(jī)串行通訊處理器模塊，采集從站控制器中存儲的空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)信息。

3.2上位機(jī)部分

上位機(jī)采用RSView32軟件編制，能夠監(jiān)控整個空壓機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)及主要技術(shù)參數(shù)，電源電壓、主電機(jī)電流、排氣溫度、油溫、油壓、排氣壓力、報警信息等，當(dāng)檢測到異常的狀態(tài)參數(shù)時能及時報警、顯示故障點(diǎn)并記錄。在PLC和上位機(jī)之間的通訊中，PLC通過以太網(wǎng)模塊光電轉(zhuǎn)換，將信號通過光纖傳輸?shù)秸{(diào)度室，然后再用光電轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)與工控機(jī)聯(lián)接，上位機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，選擇接口類型為工業(yè)以太網(wǎng)，設(shè)置工控機(jī)IP地址來與PLC通訊，實現(xiàn)上位機(jī)通過PLC來控制和監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行故障等一系列信號。

四、系統(tǒng)控制方式

該系統(tǒng)可實現(xiàn)三種控制模式：就地控制、遠(yuǎn)程手動控制、遠(yuǎn)程自動控制。

就地控制：通過轉(zhuǎn)動控制柜上的遠(yuǎn)程就地旋鈕，可使系統(tǒng)進(jìn)入就地模式，此時可在集控室對空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)及相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實時監(jiān)視，操作員可在空壓機(jī)機(jī)房內(nèi)進(jìn)行手動控制空壓機(jī)啟停。

遠(yuǎn)程手動控制：通過撥動控制柜上的遠(yuǎn)程就地旋鈕，可使系統(tǒng)進(jìn)入遠(yuǎn)程模式，此時可在集控室對空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)及相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實時監(jiān)視，并可對其進(jìn)行直接控制。通過在界面上選擇手動模式可進(jìn)入遠(yuǎn)程手動控制模式，操作員亦可在空壓機(jī)機(jī)房內(nèi)進(jìn)行手動控制空壓機(jī)啟停。

遠(yuǎn)程自動控制：通過撥動控制柜上的遠(yuǎn)程就地旋鈕，可使系統(tǒng)進(jìn)入遠(yuǎn)程模式。此時可在集控室對空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)及相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實時監(jiān)視。通過在界面上選擇自動模式可進(jìn)入遠(yuǎn)程自動控制模式，此時無需操作人員進(jìn)行任何操作，系統(tǒng)可自動調(diào)節(jié)控制空壓機(jī)的啟停和變頻空壓機(jī)的自動變頻。

五、結(jié)束語

空壓機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)自動化程度高，可無人值守；操作控制方式簡單靈活；安全可靠性高，具有完備的保護(hù)功能，空壓機(jī)本體、氣路系統(tǒng)、供電系統(tǒng)等發(fā)生故障時均有相應(yīng)的保護(hù)措施，并能顯示詳細(xì)故障信息，保護(hù)動作迅速而可靠。整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本、性能穩(wěn)定，安全可靠，而且功能齊全，非常適合應(yīng)用和推廣。

參考文獻(xiàn)：

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