專利名稱：工頻空壓機(jī)進(jìn)氣閥智能控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及壓縮機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)，具體地說是涉及一種工頻空壓機(jī)進(jìn)氣閥智能控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
工頻運(yùn)轉(zhuǎn)的螺桿式空壓機(jī)的基本運(yùn)行方式是加載、減載方式。即馬達(dá)啟動(dòng)后，根據(jù)用氣量的變化，機(jī)組頻繁加卸載。加載時(shí)電機(jī)輸出有用功，機(jī)組的進(jìn)氣閥打開，但是減載時(shí)電機(jī)空轉(zhuǎn)，機(jī)組的進(jìn)氣閥關(guān)閉，電機(jī)做功全部歸為無用功，能源白白地浪費(fèi)。造成浪費(fèi)的原因是工頻運(yùn)行的壓縮機(jī)只能根據(jù)壓力下限(加載壓力)和壓力上限(卸載壓力)機(jī)械的加載和卸載，也就是說，進(jìn)氣閥也只有兩種狀態(tài)，要么開要么關(guān)，不能根據(jù)用戶用氣量的多少改變進(jìn)氣閥的開度，不能改變馬達(dá)輸入功率和輸出功率的大小，使得馬達(dá)要么做有用功要么全是無用功。有鑒于此，尋求一種工頻空壓機(jī)進(jìn)氣閥智能控制系統(tǒng)成為該領(lǐng)域技術(shù)人員的追求目標(biāo)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的任務(wù)是提供一種工頻空壓機(jī)進(jìn)氣閥智能控制系統(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，供氣壓力的PID閉環(huán)控制，手動(dòng)和自動(dòng)控制功能的切換，控制參數(shù)可在顯示屏上進(jìn)行設(shè)置，測量壓力及報(bào)警參數(shù)在顯示屏上顯示等功能。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下一種工頻空壓機(jī)進(jìn)氣閥智能控制系統(tǒng)，連接空壓機(jī)系統(tǒng)，包括PLC控制系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)器、壓力傳感器以及觸摸屏；所述PLC控制系統(tǒng)包括電源、CPU以及9針RS485通訊口，所述伺服驅(qū)動(dòng)器通過通訊及控制電纜連接9針RS485通訊口，所述壓力傳感器通過屏蔽電纜連接4路模擬量輸入再通過電纜連接PLC控制系統(tǒng)，所述伺服驅(qū)動(dòng)器連接空壓機(jī)系統(tǒng)的伺服馬達(dá)，所述觸摸屏通過通訊電纜連接PLC控制系統(tǒng)。所述工頻空壓機(jī)進(jìn)氣閥智能控制系統(tǒng)還包括多芯控制電纜，分別連接PLC控制系統(tǒng)以及空壓機(jī)系統(tǒng)。本實(shí)用新型通過UD75-SF電控系統(tǒng)可解決以上問題。以一臺(tái)75KW壓縮機(jī)機(jī)組為例，機(jī)組完成啟動(dòng)后，即可加載運(yùn)行，加載后供氣壓力上升，同時(shí)將此壓力信號(hào)反饋給PLC 控制系統(tǒng)，PLC系統(tǒng)實(shí)時(shí)計(jì)算出進(jìn)氣閥的開啟度，并將此信號(hào)傳輸給伺服電機(jī)，伺服電機(jī)帶動(dòng)進(jìn)氣閥完成開與關(guān)的動(dòng)作，整個(gè)系統(tǒng)實(shí)行PID閉環(huán)調(diào)節(jié)，以滿足用戶設(shè)定的目標(biāo)壓力(壓力點(diǎn))的需要。當(dāng)供氣壓力高時(shí)，進(jìn)氣閥的開啟度減小，當(dāng)管網(wǎng)壓力低時(shí)，進(jìn)氣閥的開啟度增大，減少了工頻機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)頻繁加卸載的不良狀況，降低了損耗，又能滿足用戶需求壓力的恒定。本實(shí)用新型的PLC系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集壓縮機(jī)供氣出口實(shí)際壓力值，通過和人機(jī)界面上的用戶設(shè)定的供氣壓力目標(biāo)值比較和計(jì)算，將壓縮機(jī)進(jìn)氣閥的開啟度在程序中計(jì)算出來， 通知伺服控制器，伺服控制器帶動(dòng)伺服馬達(dá)，伺服馬達(dá)最終通過傳動(dòng)開啟壓縮機(jī)進(jìn)氣閥，此時(shí)進(jìn)氣閥的開啟度是PLC控制器實(shí)時(shí)計(jì)算出的，在程序里通過閉環(huán)PID計(jì)算給出此時(shí)用氣量下的閥門開啟度的，不會(huì)讓壓縮機(jī)頻繁加卸載，可將能源的浪費(fèi)降低到最小。本實(shí)用新型由于采用了以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的工頻空壓機(jī)進(jìn)氣閥智能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了可設(shè)定的用戶壓力控制，供氣壓力的PID閉環(huán)控制，手動(dòng)和自動(dòng)控制功能的切換，控制參數(shù)可在顯示屏上進(jìn)行設(shè)置，測量壓力及報(bào)警參數(shù)在顯示屏上顯示等功能。

圖1為本實(shí)用新型的一種工頻空壓機(jī)進(jìn)氣閥智能控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)連接示意圖。圖2為圖1智能控制系統(tǒng)中的模塊連接框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作詳細(xì)說明。參看圖1和圖2，本實(shí)用新型提供了一種工頻空壓機(jī)進(jìn)氣閥智能控制系統(tǒng)，該智能控制系統(tǒng)連接空壓機(jī)系統(tǒng)，主要由觸摸屏、多芯控制電纜、PLC控制系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)器以及壓力傳感器組成。PLC控制系統(tǒng)包括電源、CPU以及9針RS485通訊口。伺服驅(qū)動(dòng)器通過通訊及控制電纜連接9針RS485通訊口。壓力傳感器通過屏蔽電纜連接4路模擬量輸入再通過電纜連接PLC控制系統(tǒng)。伺服驅(qū)動(dòng)器連接空壓機(jī)系統(tǒng)的伺服馬達(dá)。觸摸屏通過通訊電纜連接PLC 控制系統(tǒng)。多芯控制電纜分別連接PLC控制系統(tǒng)以及空壓機(jī)系統(tǒng)。智能控制系統(tǒng)通過通訊電纜和控制電纜與伺服驅(qū)動(dòng)器連接，伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服馬達(dá)之間通過動(dòng)力電纜連接，伺服馬達(dá)通過機(jī)械連接帶動(dòng)空壓機(jī)進(jìn)氣閥，控制進(jìn)氣閥的開啟度的大與小。除此之外，智能控制系統(tǒng)還通過控制電纜控制空壓機(jī)的其他部分，以保障空壓機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。其中，UV-1003電控系統(tǒng)由西門子S7-200系列PLC根據(jù)管網(wǎng)壓力，通過一臺(tái)變頻器拖動(dòng)其中一臺(tái)壓縮機(jī)進(jìn)行變頻運(yùn)行工作，另兩臺(tái)壓縮機(jī)根據(jù)管網(wǎng)壓力自動(dòng)工頻運(yùn)行，以滿足用戶設(shè)定的目標(biāo)壓力的需要。在停機(jī)狀況下，通過選擇轉(zhuǎn)換帶鎖開關(guān)SA5，選擇壓縮機(jī)在變頻下運(yùn)行并自動(dòng)控制或者選擇三臺(tái)機(jī)組都在工頻模式下運(yùn)行。當(dāng)選擇轉(zhuǎn)換開關(guān)SA5選擇1#變頻時(shí)，可以通過按鈕SBl啟動(dòng)1#變頻，2#、3#工頻運(yùn)行；當(dāng)選擇轉(zhuǎn)換開關(guān)SA5選擇2#變頻時(shí)，可以通過按鈕 SB2啟動(dòng)2#變頻，1#、3#工頻運(yùn)行；當(dāng)選擇轉(zhuǎn)換開關(guān)SA5選擇3#變頻時(shí)，可以通過按鈕SB3 啟動(dòng)3#變頻，1#、姊工頻運(yùn)行。此時(shí)系統(tǒng)處于自動(dòng)工作狀態(tài)，最多允許三臺(tái)機(jī)組運(yùn)行，例如一臺(tái)變頻運(yùn)轉(zhuǎn)；一臺(tái)變頻加一臺(tái)工頻；一臺(tái)變頻加兩臺(tái)工頻；或變頻故障時(shí)兩臺(tái)都是工頻運(yùn)行。當(dāng)選擇轉(zhuǎn)換開關(guān)SA5選擇全工頻時(shí)，可實(shí)現(xiàn)三臺(tái)手動(dòng)工頻運(yùn)行，此時(shí)可以通過控制柜上帶鎖的旋轉(zhuǎn)開關(guān)實(shí)現(xiàn)1#工頻運(yùn)行，1#工頻停止，2#工頻運(yùn)行，2#工頻停止，3#工頻運(yùn)行， 3#工頻停止。變頻控制柜和每臺(tái)空壓機(jī)之間都有控制電纜連接，控制空壓機(jī)的啟停并且將空壓機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)等反饋給變頻控制柜，其他參數(shù)通過通訊電纜傳遞給變頻控制柜，空壓機(jī)啟停時(shí)帶動(dòng)其后端的干燥機(jī)啟停。本實(shí)用新型的工頻空壓機(jī)進(jìn)氣閥智能控制系統(tǒng)的特點(diǎn)如下1、UD75-SF電控系統(tǒng)由匯川H2U系列PLC根據(jù)管網(wǎng)壓力，通過星三角啟動(dòng)拖動(dòng)一臺(tái)壓縮機(jī)進(jìn)行工頻運(yùn)行工作，另一臺(tái)伺服馬達(dá)拖動(dòng)進(jìn)氣閥門進(jìn)行智能調(diào)節(jié)，以滿足用戶設(shè)定的目標(biāo)壓力的需要。2、在停機(jī)狀況或運(yùn)行狀態(tài)下，通過觸摸屏上的手動(dòng)運(yùn)行按鈕/自動(dòng)運(yùn)行按鈕，選擇壓縮機(jī)進(jìn)氣閥手動(dòng)控制(只有開和關(guān))或者自動(dòng)控制(根據(jù)壓力自動(dòng)調(diào)整開啟度)。3、通過觸摸屏上用戶參數(shù)中的伺服切除按鈕，選擇壓縮機(jī)進(jìn)氣閥?？梢圆皇芩欧刂?，選擇手動(dòng)加卸載(伺服故障時(shí)的備用)。4、當(dāng)選擇伺服在自動(dòng)方式下工作時(shí)，在觸摸屏主界面上可以實(shí)時(shí)觀察伺服帶動(dòng)的進(jìn)氣閥的開度。本實(shí)用新型的工頻空壓機(jī)進(jìn)氣閥智能控制系統(tǒng)具有以下功能可設(shè)定的用戶壓力控制；供氣壓力的PID閉環(huán)控制；手動(dòng)和自動(dòng)控制功能的切換；控制參數(shù)可在顯示屏上進(jìn)行設(shè)置；測量壓力及報(bào)警參數(shù)在顯示屏上顯示。本實(shí)用新型的實(shí)際使用方式如下使用者選擇手動(dòng)運(yùn)行或自動(dòng)運(yùn)行，選中后，按鈕會(huì)轉(zhuǎn)換成紅色。手動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下， 系統(tǒng)啟動(dòng)后，在主界面用手動(dòng)加載或手動(dòng)卸載按鈕人工加卸載。在自動(dòng)運(yùn)行狀況下，系統(tǒng)會(huì)依據(jù)供氣壓力設(shè)定值，根據(jù)用氣量自動(dòng)地控制進(jìn)氣量。在伺服出現(xiàn)故障的情況下，可按下伺服切除按鈕，切換到臨時(shí)進(jìn)氣閥自動(dòng)加卸載控制。綜上所述，本實(shí)用新型的工頻空壓機(jī)進(jìn)氣閥智能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了可設(shè)定的用戶壓力控制，供氣壓力的PID閉環(huán)控制，手動(dòng)和自動(dòng)控制功能的切換，控制參數(shù)可在顯示屏上進(jìn)行設(shè)置，測量壓力及報(bào)警參數(shù)在顯示屏上顯示等功能。當(dāng)然，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一般技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，上述實(shí)施例僅是用來說明本實(shí)用新型，而并非用作對本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對上述實(shí)施例的變化、變型等都將落在本實(shí)用新型權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種工頻空壓機(jī)進(jìn)氣閥智能控制系統(tǒng)，連接空壓機(jī)系統(tǒng)，其特征在于包括PLC控制系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)器、壓力傳感器以及觸摸屏；所述PLC控制系統(tǒng)包括電源、CPU以及9針RS485通訊口，所述伺服驅(qū)動(dòng)器通過通訊及控制電纜連接9針RS485通訊口，所述壓力傳感器通過屏蔽電纜連接4路模擬量輸入再通過電纜連接PLC控制系統(tǒng)，所述伺服驅(qū)動(dòng)器連接空壓機(jī)系統(tǒng)的伺服馬達(dá)，所述觸摸屏通過通訊電纜連接PLC控制系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的工頻空壓機(jī)進(jìn)氣閥智能控制系統(tǒng)，其特征在于還包括多芯控制電纜，分別連接PLC控制系統(tǒng)以及空壓機(jī)系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種工頻空壓機(jī)進(jìn)氣閥智能控制系統(tǒng)，連接空壓機(jī)系統(tǒng)，包括PLC控制系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)器、壓力傳感器以及觸摸屏。所述PLC控制系統(tǒng)包括電源、CPU以及9針RS485通訊口，所述伺服驅(qū)動(dòng)器通過通訊及控制電纜連接9針RS485通訊口，所述壓力傳感器通過屏蔽電纜連接4路模擬量輸入再通過電纜連接PLC控制系統(tǒng)，所述伺服驅(qū)動(dòng)器連接空壓機(jī)系統(tǒng)的伺服馬達(dá)，所述觸摸屏通過通訊電纜連接PLC控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型的工頻空壓機(jī)進(jìn)氣閥智能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了可設(shè)定的用戶壓力控制，供氣壓力的PID閉環(huán)控制，手動(dòng)和自動(dòng)控制功能的切換，控制參數(shù)可在顯示屏上進(jìn)行設(shè)置，測量壓力及報(bào)警參數(shù)在顯示屏上顯示等功能。
文檔編號(hào)F04B49/06GK202144780SQ20112025967
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者孫云川, 謝日生, 趙孝武 申請人:上海優(yōu)耐特斯壓縮機(jī)有限公司