[發(fā)明專利]風(fēng)冷螺桿空壓機智能控制系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2012-07-20
• 公開（公告）號: CN102734164A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙孝武;肖旭;潘華斌;謝日生
• 申請（專利權(quán)）人: 上海優(yōu)耐特斯壓縮機有限公司
• 主分類號: F04C28/00
• 分類號: F04C28/00;F04C29/04
• 代理公司: 上海明成云知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31232
• 代理人: 常明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及螺桿壓縮機的智能控制系統(tǒng)，具體地說是涉及一種可編程控制（PLC）和人機界面（HMI）的風(fēng)冷螺桿空壓機智能控制系統(tǒng)智能自動控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

由于壓縮空氣在工業(yè)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，空壓機成為工業(yè)部門流動過程中必不可少的關(guān)鍵設(shè)備，它不僅可以為儀表、自動化設(shè)備供給其所需壓力的空氣，而且可以為分離設(shè)備供給其所需的原料空氣；與此同時，空壓機還是高能耗設(shè)備，其耗電量可達我國總發(fā)電量約15%。隨著全球性能源危機的到來，世界各國政府都在為實現(xiàn)其可持續(xù)的經(jīng)濟發(fā)展而積極推動能源的節(jié)能技術(shù)，其中壓縮空氣系統(tǒng)得到了廣大的關(guān)注。

傳統(tǒng)的螺桿式壓縮機通常如采用風(fēng)冷形式的，一般功率只能做到250KW。在一些大型的礦山、電廠、化工行業(yè)，由于缺水，通常需要采用風(fēng)冷，而其用氣量非常大，越來越需要315KW-500KW的大型螺桿風(fēng)冷壓縮機。但由于中國地域很大，環(huán)境溫度在南方北方、冬天夏天的溫差很大。為了保證南方夏天避免因排氣溫度過高而導(dǎo)致故障報警停機，對冷卻器、冷卻風(fēng)機往往配置得比較大，風(fēng)機只有開與關(guān)兩種狀態(tài)，不能根據(jù)排氣溫度實際情況調(diào)整輸出功率，浪費了能源；并且空壓機基本都用傳統(tǒng)的專用控制器，此控制器測量和控制點非常有限，無法對馬達和空壓機工藝流程中所有的細節(jié)測控點都納入控制系統(tǒng)之中，給空壓機系統(tǒng)帶來很多故障隱患，增加了故障停機的可能性，也給用戶用氣帶來諸多不穩(wěn)定因素，如由于供氣不足而帶來了經(jīng)濟損失。

另外，傳統(tǒng)的控制器程序固化，硬件生產(chǎn)完全和其固化的軟件一致，致使硬件和軟件版本非常多，無法按用戶要求增加控制功能，給設(shè)計控制系統(tǒng)帶來很多不便，這樣只能用增加線路的復(fù)雜性來滿足部分控制要求，嚴重增加運轉(zhuǎn)中控制系統(tǒng)線路部分的故障幾率，給維修維護帶來諸多不便。

基于以上的技術(shù)和控制方式，傳統(tǒng)的空壓機控制系統(tǒng)對于嚴寒環(huán)境的空壓機機組，長期暴露于大氣中的冷卻器過度冷卻，其中的潤滑油粘度過高，機組啟動時冷卻器里的潤滑油不易流動，從而使機頭的噴油量過低，啟動完成后的機組加載導(dǎo)致機頭高溫報警停機。

有鑒于此，尋求一種螺桿空壓機智能控制系統(tǒng)成為該領(lǐng)域技術(shù)人員的追求目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務(wù)是提供一種風(fēng)冷螺桿空壓機智能控制系統(tǒng)，它克服了現(xiàn)有技術(shù)的困難，具有可設(shè)定的用戶壓力控制，風(fēng)機實現(xiàn)閉環(huán)變頻控制（PID），根據(jù)排氣溫度的高低和目標(biāo)溫度的設(shè)定，調(diào)整輸出功率，節(jié)約了能源。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：

一種風(fēng)冷螺桿空壓機智能控制系統(tǒng)，它連接空壓機系統(tǒng)及用戶集控系統(tǒng)，所述智能控制系統(tǒng)包括PLC可編程控制器（1）、風(fēng)機變頻器（2）、溫度傳感器、壓力傳感器以及觸摸屏（3）；

所述PLC可編程控制器（1）包括電源、CPU中央控制器、擴展模塊以及9針RS485通訊口，所述9針RS485通訊口通過通訊電纜與用戶集控系統(tǒng)連接；

所述溫度傳感器和壓力傳感器通過屏蔽電纜連接四路模擬量輸入模塊，再通過扁平電纜連接CPU中央控制器；

所述PLC可編程控制器（1）按序連接四路模擬量輸入模塊中的第一路模擬量輸入模塊（41）、第二路模擬量輸入模塊（42）、第三路模擬量輸入模塊（43）和第四路模擬量輸入模塊（44）；

所述第一路模擬量輸入模塊（41）通過屏蔽電纜連接風(fēng)機變頻器（2），變頻器（2）連接空壓機系統(tǒng)的風(fēng)機馬達（11），所述第一路模擬量輸入模塊（41）又連接空壓機系統(tǒng)的壓縮機機組保護裝置（12）；

所述第二路模擬量輸入模塊（42）通過屏蔽電纜連接空壓機系統(tǒng)的壓縮機機組保護裝置（12），所述第二路模擬量輸入模塊（42）又連接空壓機系統(tǒng)的壓縮機馬達（13）；

所述第三路模擬量輸入模塊（43）通過屏蔽電纜連接空壓機系統(tǒng)的壓縮機機組保護裝置（12），所述第三路模擬量輸入模塊（43）又連接空壓機系統(tǒng)的壓縮機馬達（13）；

所述第四路模擬量輸入模塊（44）通過屏蔽電纜連接空壓機系統(tǒng)的壓縮機馬達（13）；

所述觸摸屏（3）通過通訊電纜連接PLC可編程控制器（1）。

所述第一路模擬量輸入模塊（41）與變頻器（2）之間設(shè)置溫度信號反饋。

所述第一路模擬量輸入模塊（41）與壓縮機機組保護裝置（12）的連接中間設(shè)置壓力信號測量點。

所述第二路模擬量輸入模塊（42）與壓縮機機組保護裝置（12）的連接中間設(shè)置壓力信號測量點。