一種空壓站房的節(jié)能集群控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種節(jié)能集群控制系統(tǒng)，尤其是涉及一種空壓站房的節(jié)能集群控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]壓縮空氣是除了電力之外的最重要的工業(yè)動(dòng)力源，在機(jī)械、電子、石化、汽車、紡織、化纖、有色金屬、電力、煤炭、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域都有極其廣泛的應(yīng)用?？諝鈮嚎s機(jī)(以下簡稱空壓機(jī))可提供壓縮空氣作為氣源動(dòng)力，是氣動(dòng)系統(tǒng)的核心設(shè)備機(jī)電引氣源裝置中的主體，它是將原動(dòng)(通常是電動(dòng)機(jī))的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成氣體壓力能的裝置，是壓縮空氣的氣壓發(fā)生裝置。
[0003]由于空壓機(jī)輸出的壓縮空氣不可避免地含有油、水、汽和灰塵顆粒等，如果不進(jìn)行凈化處理，會(huì)使得后續(xù)的用氣設(shè)備及管道被銹蝕、用氣質(zhì)量低劣，最終嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，必須要對(duì)壓縮空氣進(jìn)行除水、除油、干燥和凈化處理。壓縮空氣干燥機(jī)(以下簡稱干燥機(jī))是最重要壓縮空氣凈化設(shè)備，幾乎所有需要壓縮空氣的場所都要用干燥機(jī)，如圖1所示，空壓機(jī)通過集氣罐連接干燥機(jī)，干燥機(jī)連接用氣端。
[0004]由于空壓機(jī)在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，需要設(shè)置相應(yīng)的空壓機(jī)冷卻塔(以下簡稱冷卻塔)的冷卻水循環(huán)來對(duì)空壓機(jī)進(jìn)行冷卻，提高空壓機(jī)性能，保證空壓機(jī)可靠性運(yùn)轉(zhuǎn)，如圖1所示，冷卻塔內(nèi)設(shè)置冷卻風(fēng)機(jī)，空壓機(jī)通過冷卻水循環(huán)回路連接冷卻塔，冷卻風(fēng)機(jī)運(yùn)行，降低冷卻水循環(huán)回路中的冷卻水的溫度，進(jìn)而對(duì)空壓機(jī)進(jìn)行冷卻，冷卻水循環(huán)回路上設(shè)置與空壓機(jī)對(duì)應(yīng)的電動(dòng)閥門和循環(huán)水泵。
[0005]空壓機(jī)群的控制系統(tǒng)是氣動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能領(lǐng)域的核心技術(shù)，以壓縮空氣為基質(zhì)的氣動(dòng)系統(tǒng)由于成本相對(duì)較低、無污染、易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)在現(xiàn)代工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。由于氣功系統(tǒng)負(fù)荷變化頻繁，且變化幅度較大，合理配置空壓機(jī)群系統(tǒng)變得尤為重要。在我國，由于空壓機(jī)群系統(tǒng)配置的不合理，空壓機(jī)群系統(tǒng)的能源利用效率偏低，存在著嚴(yán)重的浪費(fèi)。同時(shí)，由于在空壓站房中的空壓機(jī)群都對(duì)應(yīng)配置干燥機(jī)和冷卻塔進(jìn)行運(yùn)行，僅對(duì)空壓機(jī)群的控制系統(tǒng)不能滿足整個(gè)空壓站的節(jié)能控制要求，因此，在能源問題日益突出的今天，空壓站房控制系統(tǒng)的節(jié)能在中國有著重要的意義。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種空壓站房的節(jié)能集群控制系統(tǒng)，保證整個(gè)空壓站房的長期安全、經(jīng)濟(jì)、合理和高效運(yùn)行，控制系統(tǒng)能將全面數(shù)據(jù)傳送至工廠集控中心，實(shí)現(xiàn)全廠范圍統(tǒng)一管理。
[0007]本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0008]一種空壓站房的節(jié)能集群控制系統(tǒng)，空壓站房包括多個(gè)空壓機(jī)、多個(gè)通過集氣罐與空壓機(jī)對(duì)應(yīng)連接的干燥機(jī)和多個(gè)通過冷卻水循環(huán)回路連接空壓機(jī)的冷卻塔，所述冷卻水循環(huán)回路上設(shè)有循環(huán)水泵和電動(dòng)閥門，所述冷卻塔設(shè)有冷卻風(fēng)機(jī)，該系統(tǒng)包括:
[0009]用于采集壓縮空氣壓力的氣管壓力傳感器；
[0010]用于采集壓縮空氣流量的氣管流量計(jì)；
[0011]用于采集壓縮空氣露點(diǎn)的露點(diǎn)儀；
[0012]用于采集循環(huán)水泵出水壓力的水管壓力傳感器；
[0013]用于采集冷卻塔進(jìn)出水溫度的冷卻塔溫度傳感器；
[0014]通過CAN總線連接空壓機(jī)的空壓機(jī)中央控制器；
[0015]分別連接干燥機(jī)、循環(huán)水泵、冷卻風(fēng)機(jī)、電動(dòng)閥門、氣管壓力傳感器、氣管流量計(jì)、露點(diǎn)儀、水管壓力傳感器、冷卻塔溫度傳感器和空壓機(jī)中央控制器的PLC控制器。
[0016]所述空壓機(jī)中央控制器通過通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接PLC控制器，所述通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器通過CAN總線連接空壓機(jī)中央控制器，并通過Modbus總線或Profibus總線連接PLC控制器。
[0017]還包括分別連接PLC控制器的上位機(jī)和HMI (Human Machine Interface，人機(jī)接口)操作器。
[0018]所述PLC控制器分別通過變頻器連接循環(huán)水泵和冷卻風(fēng)機(jī)。
[0019]所述多個(gè)空壓機(jī)構(gòu)成7Bar空壓機(jī)群和13Bar空壓機(jī)群，所述7Bar空壓機(jī)群包括多個(gè)不同產(chǎn)量的空壓機(jī)子群，7Bar空壓機(jī)群中最低產(chǎn)量的空壓機(jī)為變頻空壓機(jī)，所述13Bar空壓機(jī)群包括多個(gè)相同產(chǎn)量的變頻空壓機(jī)子群和定頻空壓機(jī)子群。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0021]I)設(shè)備無人值守，減少操作運(yùn)行成本:應(yīng)用了本實(shí)用新型的節(jié)能集群控制系統(tǒng)和方法，空壓站房可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行，現(xiàn)場無需配置操作人員，可節(jié)約人力運(yùn)行成本。
[0022]2)壓縮空氣壓力穩(wěn)定，節(jié)約能量，可為用戶創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益:使用本實(shí)用新型系統(tǒng)以后，集群控制系統(tǒng)根據(jù)空壓機(jī)母管實(shí)時(shí)壓力來集中控制空壓機(jī)的加卸載，為單點(diǎn)壓力控制，為用戶提供穩(wěn)定壓力，節(jié)約能量。
[0023]3)自動(dòng)故障處理，減少潛在的生產(chǎn)損失。
[0024]4)強(qiáng)大的上位機(jī)和HMI操作器的管理功能:監(jiān)控室遠(yuǎn)程監(jiān)視站房設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)，故障信息記錄，有利于企業(yè)優(yōu)化管理。
[0025]5)靈活的控制結(jié)構(gòu)，極大方便今后的系統(tǒng)擴(kuò)展:空壓機(jī)中央控制器和PLC控制器可通過不同工業(yè)協(xié)議連接相應(yīng)的設(shè)備，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的控制操作，方便增加或減少設(shè)備的數(shù)量。
【附圖說明】
[0026]圖1為現(xiàn)有的空壓站房中設(shè)備連接示意圖；
[0027]圖2為本實(shí)用新型空壓站房的節(jié)能集群控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖中:1、空壓機(jī)，2、集氣罐，3、干燥機(jī)，4、冷卻塔，5、冷卻風(fēng)機(jī)，6、循環(huán)水泵，7、電動(dòng)閥門，8、氣管壓力傳感器，9、氣管流量計(jì)，10、露點(diǎn)儀，11、水管壓力傳感器，12、冷卻塔溫度傳感器，13、空壓機(jī)中央控制器，14、PLC控制器，15、通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器，16、上位機(jī)，17、HMI操作器，19、數(shù)字量電表，20、循環(huán)水泵頻率反饋電路，21、冷卻風(fēng)機(jī)頻率反饋電路，22、冷卻塔液位計(jì)。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)施例以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0030]如圖1所示，空壓站房包括多個(gè)空壓機(jī)1、多個(gè)通過集氣罐2與空壓機(jī)I對(duì)應(yīng)連接的干燥機(jī)3 (例如再生式干燥機(jī))和多個(gè)通過冷卻水循環(huán)回路連接空壓機(jī)I的冷卻塔4，冷卻水循環(huán)回路上設(shè)有循環(huán)水泵6和電動(dòng)閥門7，冷卻塔4設(shè)有冷卻風(fēng)機(jī)5，如圖2所示，一種空壓站房的節(jié)能集群控制系統(tǒng)包括:用于采集