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壓縮機的軟硬件設(shè)計

壓縮機的軟硬件設(shè)計


  1工藝介紹
  在北良3期系統(tǒng)中,空壓站內(nèi)裝備有4臺常規(guī)螺桿(Screw)式空壓機,型號(xíng hào)為ML110.原始(Original)設(shè)計為4臺空壓機分別獨立運行,工作方式為三用一備。昆山空壓機保養(yǎng)主要噪聲源是進、排氣口,應(yīng)選用適宜的進排氣消聲器??諌簷C進氣噪聲的頻譜呈低頻特性,進氣消聲器應(yīng)選用抗性結(jié)構(gòu)或以個、抗性為主的阻抗復(fù)合式結(jié)構(gòu)??諌簷C的排氣氣壓大,氣流速度高,應(yīng)在空壓機排氣口使用小孔消聲器昆山空壓機維修在啟動前,首先啟動油泵控制系統(tǒng),油泵控制系統(tǒng)啟動后保證空壓機各潤滑部件潤滑良好,同時油泵控制系統(tǒng)可通過內(nèi)置的溫控閥來調(diào)節(jié)內(nèi)部油壓和油溫,以滿足系統(tǒng)需要。生產(chǎn)工藝(Technology)為:經(jīng)空壓機壓縮后的空氣,通過(tōng guò)油氣分離器進行分離,經(jīng)過空氣冷卻裝置進行冷卻后存入儲氣罐,再經(jīng)過主管道分送到用氣設(shè)備(shèbèi)。無論生產(chǎn)現(xiàn)場用氣負(fù)荷(load)如何變化,3臺在線運行的空壓機均同時運行,現(xiàn)場設(shè)備的用氣負(fù)荷的調(diào)整(Adjustment)通過儲氣罐及管道擋板調(diào)節(jié),備用機也僅限于某一在線空壓機故障時投切。
  當(dāng)前系統(tǒng)雖然控制方式簡單,但在實際運行中,存在不少問題:任一在線(Online)運行空壓機故障時,備用空壓機人為投切方式動作慢,系統(tǒng)及時響應(yīng)性差;3臺在線運行空壓機無法輪休,易造成疲勞運行,且備用機長時間(time)待停,機械或油路等部位極易產(chǎn)生故障,整體系統(tǒng)運行安全系數(shù)低;經(jīng)測算,生產(chǎn)系統(tǒng)額定用氣量(氣壓)時,3臺機器的設(shè)計富裕量約為20%,隨著生產(chǎn)用氣負(fù)荷的變化,富裕量幅度有所增加,這部分能量通過儲氣罐的調(diào)節(jié)閥或管路擋板損失掉,造成系統(tǒng)運行不經(jīng)濟(jīng jì)。昆山空壓機維修在啟動前,首先啟動油泵控制系統(tǒng),油泵控制系統(tǒng)啟動后保證空壓機各潤滑部件潤滑良好,同時油泵控制系統(tǒng)可通過內(nèi)置的溫控閥來調(diào)節(jié)內(nèi)部油壓和油溫,以滿足系統(tǒng)需要。
  2安全經(jīng)濟(jīng jì)運行控制(control)系統(tǒng)的實現(xiàn)
  2.1控制系統(tǒng)的組成
  原有系統(tǒng)(system)的弊端,可以通過(tōng guò)采用PLC和變頻控制(control)技術(shù)(technology)的集控系統(tǒng)加以規(guī)避,并實現(xiàn)空壓機組的安全(security)經(jīng)濟(jīng jì)運行。控制系統(tǒng)主要由1臺主控PLC和1臺變頻器組成。系統(tǒng)工作(gōng zuò)原理為:4臺空壓機組成空壓機組集中規(guī)劃由1個PLC控制器(Controller)進行控制,保持3臺在線運行,其中1臺由PLC進行調(diào)速控制,另1臺待機備用。PLC采集主供氣管道壓力信號,進行計算,比較,控制調(diào)速空壓機,對其進行壓力,加卸載控制,維持系統(tǒng)出力穩(wěn)定(解釋:穩(wěn)固安定;沒有變動)。同時,計算4臺空壓機的運行時間,自動投切輪換,實現(xiàn)4臺空壓機周期(cycle)循環(huán)運行。
  2.2硬件設(shè)計
  2.2.1變頻器
  選用DELTA塑膠/空壓機(compressor)專用型VFD-G變頻器(Variable-frequency Drive),該變頻器具有獨特的過載能力(150%60S),內(nèi)置PID反饋功能,能夠節(jié)能運轉(zhuǎn)及用電量(Electricity)記錄等功能。特別是該變頻器"轉(zhuǎn)矩增益補償";"轉(zhuǎn)差增益補償"和較高的"加速中過電流失速防止"功能,滿足了項目調(diào)速空壓機負(fù)荷變化隨動的要求?! ?  2.2.2PLC可編程控制(control)器
  根據(jù)機組集中控制功能并結(jié)合I/O的需求,選用DVP48EHOOR2經(jīng)濟(jīng jì)型PLC控制器(Controller)。該主機同時具有RS-485通訊口,可以連接臺達(dá)VFD變頻器。PLC通過通訊方式把頻率(frequency)寫入變頻器;同時該PLC支持STL指令,即用來做順序功能圖(SFC,SequentialFunctionChart)設(shè)計語法的指令,方便規(guī)劃(設(shè)計大工程或作計劃)程序流程,使編程清楚易讀。
  2.3軟件設(shè)計
  程序(procedure)設(shè)計(design)方針是以流程控制程序作為主程序,PLC與變頻器之間的通訊,空壓機組輪換控制,報警(Call the police)事故處理作為子程序。我們把通訊,空壓機組輪換控制及報警事故處理做成標(biāo)準(zhǔn)程序模塊,以增強程序可讀性。
  2.3.1空壓機組輪換控制子程序(procedure)
 ?。?)DD系統(tǒng)(system)初始化(開始)。分配4個Word內(nèi)存(空壓機(compressor)編號)D11,D12,D13,D14,將4個Word內(nèi)容初始化,對應(yīng)為KM1,KM2,KM3,KM4的狀態(tài)(status)位。將D15定義為故障(fault)位,故障時,置1.設(shè)定D21為移位動作標(biāo)志位,D22為計時標(biāo)志位。DD系統(tǒng)初始化(結(jié)束)。(2)DD每隔120h執(zhí)行1次(開始)。用循環(huán)移位指令對4個Word進行移位(注意:每次必須移1個Word)。這樣第1次移位后,數(shù)據(jù)(data)應(yīng)該對應(yīng)于KM2,KM3,KM4,KM1的狀態(tài),下1次應(yīng)該是對應(yīng)于KM3,KM4,KM1,KM2,依此類推。DD每隔120h執(zhí)行1次(結(jié)束)。(3)DD每次故障執(zhí)行1次(開始)。將空壓機切換程序執(zhí)行1次。
  2.3.2PLC與變頻器通訊子程序
  通訊主要為實現(xiàn)控制(control)變頻器(Variable-frequency Drive)的起停和工作頻率的修改,工作頻率初始值已在PLC系統(tǒng)(system)內(nèi)存儲器中預(yù)設(shè)。
 ?。?)DD系統(tǒng)初始化(開始)。昆山空壓機保養(yǎng)在空壓機的進、排氣口安裝消聲器或設(shè)置消聲坑道以后,氣流噪聲可以降到80db(a)以下,但空壓機的機械噪聲和電機噪聲仍然很高,因此還應(yīng)在空壓機的機組上安裝隔聲罩。4、懸掛空間吸聲體:在佛山凌格風(fēng)空壓機站,高大空曠的廠房混響很重。昆山空壓機保養(yǎng)主要噪聲源是進、排氣口,應(yīng)選用適宜的進排氣消聲器??諌簷C進氣噪聲的頻譜呈低頻特性,進氣消聲器應(yīng)選用抗性結(jié)構(gòu)或以個、抗性為主的阻抗復(fù)合式結(jié)構(gòu)??諌簷C的排氣氣壓大,氣流速度高,應(yīng)在空壓機排氣口使用小孔消聲器1.設(shè)定通訊格式MODBUSRTU,19200,8,N;變頻器(Variable-frequency Drive)RS485通訊口格式與PLC通訊格式設(shè)為一致。2.判斷(judgment)通訊標(biāo)志M1127,通訊錯誤對應(yīng)標(biāo)志寄存器:M1129,M1140,M1141的on/off狀態(tài)(status)計數(shù),建立通訊可靠聯(lián)接。DD系統(tǒng)初始化(結(jié)束)。
 ?。?)DD通過比較c0數(shù)值執(zhí)行通訊(開始)。當(dāng)M0=on時,MODRDK1H2102K2被執(zhí)行,PLC讀取VFD-G變頻(frequency conversion)器的主頻率(frequency)及輸出(Output)頻率。頻率以ASCII碼形式存放在D1073~D1076中,并自動轉(zhuǎn)換成16進制數(shù)存在D1050.,D1051中。當(dāng)M2=on時,MODWRK1H2001D2被執(zhí)行,變頻器主頻隨著D2值的給定變化而變化。1次通訊(結(jié)束)DD PLC反復(fù)對變頻器進行數(shù)值讀寫。
  3結(jié)束語
  這種主要由PLC,變頻器(Variable-frequency Drive)組成的4臺空壓機組控制系統(tǒng)在實際應(yīng)用中具有控制響應(yīng)實時性好,安全性及經(jīng)濟節(jié)能性高的優(yōu)點,有效解決了機組單機獨立運行的不可靠,能耗高的問題。并且系統(tǒng)構(gòu)成簡單,實施成本低,使得系統(tǒng)維護方便容易,是一種值得在行業(yè)中推廣的技術(shù)方法。


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