段劍峰

（山西兆豐鋁電有限責(zé)任公司， 山西 陽泉 045000）

1 空壓機系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)介紹

1.1 壓縮機和電動機

存在于大氣中的空氣被高度地壓縮，并以較高的壓力輸送給氣動系統(tǒng)，在這個過程中，機械能被很好地轉(zhuǎn)換成氣壓能，能夠給整個壓縮系統(tǒng)提供機械能，電動機內(nèi)部的電能可以非常有效地轉(zhuǎn)化成電能[1]。

1.2 壓力開關(guān)和單向閥

在整個空壓機系統(tǒng)的運行過程中，必須要對整體儲氣罐中的壓力進行全方位地控制，并更好地把壓力提高到一個更高點。如果在內(nèi)部運行的過程中，正好達到這個壓力點之后，電動機的運行就會因此停止。如果儲氣罐中的壓力因此跌到了一個比較低的點，那么電動機就會被迫重啟。單向閥的作用則是在壓縮機停止的過程中，更好地阻止壓縮空氣從反方向流動。

1.3 安全閥和冷凍式空氣干燥劑

在運行過程中，儲氣罐中的壓力超過運行限度，安全閥就可以將多余的空氣排出。冷凍式空氣干燥器的作用是為了能夠更好地將壓縮好的空氣制冷到零上若干的溫度，然后空氣中大部分的濕氣就會因此凝結(jié)，之后就可以使整體系統(tǒng)中的水分凝結(jié)。

2 空壓機變頻驅(qū)動的工作原理

目前，常用的變頻驅(qū)動器主要由變頻器、控制器、壓力傳感器和其他部件組成。在整個空壓機系統(tǒng)工作過程中，如果能夠巧妙地運用變頻控制器進行控制，那就可以有效地實現(xiàn)使用一臺空壓機電機對四個主要的開關(guān)進行控制，尤其是能夠?qū)諌簷C主要工作方式進行全面控制。

在對變頻器進行節(jié)能控制時，輸入固定的信號對空壓的運行和停止進行控制是非常重要的一個環(huán)節(jié)。當(dāng)整個系統(tǒng)內(nèi)部的實際壓力大于設(shè)定壓力值時，變頻驅(qū)動器就會在最短的時間內(nèi)下達相關(guān)命令，然后讓空壓機進入全速運行狀態(tài)；而當(dāng)實際壓力值低于設(shè)定壓力值時，那么空壓機就會進入減速運行狀態(tài)。變頻器的加入就是可以使空壓機系統(tǒng)進入一個循環(huán)往復(fù)的工作，圖1為空壓機的變頻驅(qū)動結(jié)構(gòu)。

圖1 空壓機變頻驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3 PLC和計算機技術(shù)在空壓機系統(tǒng)中的運用

為了使自動化和節(jié)能控制系統(tǒng)能夠更好地融入空壓機系統(tǒng)中，PLC技術(shù)和光纖通訊技術(shù)的運用顯得尤為重要。目前，很多企業(yè)都采用了多臺并網(wǎng)的集中控制模式，整個空壓機系統(tǒng)可以對電機、電流和電壓等信號進行全面地采集，然后再把信息打包上傳，從而使每一臺空壓機都能夠更好地在控制端實現(xiàn)三位一體的保護、報警和監(jiān)控功能[3]。整個空壓機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要由上位監(jiān)控主機系統(tǒng)、PLC下位機系統(tǒng)、傳感器設(shè)備和視頻攝像機系統(tǒng)等。PLC下位機系統(tǒng)的存在主要是可以通過可編程的控制系統(tǒng)讓控制器對整體復(fù)雜的環(huán)境更好地進行適應(yīng)，整個系統(tǒng)具有非常高的抗干擾能力，操作起來也就顯得更加方便。

4 自動節(jié)能技術(shù)在空壓機系統(tǒng)中運用的實例

在某次操作過程中，通過有效利用中小型的西門子系列的PLC計算機控制設(shè)備，就能夠有效地達到空壓機參數(shù)實時的掃描和運算，并將相關(guān)的信息傳給現(xiàn)場的控制室和觸摸屏。在現(xiàn)場的操作人員只需對觸摸屏發(fā)出指令，就能對空壓機更好地進行調(diào)停和控制。整體PLC采用的是模塊化設(shè)計方法，整體具有很好的功能配制和擴展的特點，根據(jù)不同的組合方式靈活地進行擴展。

整體操作過程選用的是315-2dp型號的cpu，此cpu集合了包括mpi和dp在內(nèi)的多個通信接口，本身有著非常強大的通訊功能。采用ethernet協(xié)議來進行網(wǎng)絡(luò)通信的方法能夠很好地實現(xiàn)現(xiàn)場到中控室的控制過程。在整體操作過程中，先由光纖鏈路模塊進行控制，然后再將信息傳送到光纖，之后連接到中控室中的以太網(wǎng)，最終將plc的采集過程傳送到上位的機械，然后再由機械發(fā)送詳細的控制命令到達PLC機械。每個PLC的cpu上都需要配置一個固定的接口，以此來更好地連接到profibus轉(zhuǎn)modbus協(xié)議的轉(zhuǎn)換模塊上[4]。通過將上述的設(shè)備更好地連接到空氣壓縮機和智能電力監(jiān)測表上，空氣壓縮機內(nèi)部的功率和電力狀態(tài)等數(shù)據(jù)都可以很好地被表達出來，同時也可以向機器本身發(fā)送相關(guān)的命令。

5 結(jié)語

當(dāng)自動化節(jié)能控制技術(shù)更好地被運用于空壓機系統(tǒng)內(nèi)部時，可以更好地起到節(jié)電省油、減少噪音和延長機器使用壽命等作用。此外變頻調(diào)速的功能也能夠從根本上改善設(shè)備的性能，從而使整個空壓機系統(tǒng)能夠更好地進行運行。隨著國家對于能源利用的不斷關(guān)注和深入，各項節(jié)能技術(shù)在各個領(lǐng)域不斷被深入地應(yīng)用，如果在空氣壓縮機的控制中加入自動化控制模式，就能更好地提升效率和節(jié)約能源。