空气压缩机集中自动控制和节能改造

空气压缩机集中自动控制和节能改造
作者：邹勇汪飞戴东旭
来源：《科技创新导报》 2013年第34期
邹勇汪飞戴东旭
(贵州世纪资源勘查开发有限责任公司贵州黔西 551515)
摘要：MLGF 20/8-132G型空气压缩机的容调动作靠制压阀控制，气控阀开闭实现空、重车
运转。

由于空车运转要消耗电能和机械磨损，达不到节能降耗的目的，且机械故障增高等情况。

针对以上问题提出了相应的改进措施。

经过改进后，减少了机械故障，达到了节能降耗的目的，提高了效率。

关键词：空气压缩机节能降耗技术改进
中图分类号：TP271 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2013)12(a)-0081-01
此次空气压缩机改造项目是对MLGF 20/8-132G型空气压缩机进行技术改造。

主要改造部份：(1)多台空气压缩机实行PLC集中自动化控制，达到自动启停实现气压控制的目的。

(2)将储气
罐手动排液阀改成电磁自动控制阀，做到了投资少，效益高、控制可靠和节能等优点。

1 MLGF 20/8-132G型空气压缩机工作原理
（1）容调控制。

当系统压力上升至容调阀之设定压力时，则会有少许空气经过，一方面泄放至进气口，另一方面通向进气阀活塞底部。

如压力升高，通过容阀之空气量增加至超过泄放
量时，则进气阀活塞被顶起关小，进气量因而减小，此时开始容调，若压力继续上升，则进气
阀也越向上，直至关闭进气口。

反之若系统压力降低，则气阀活塞开启增大，直到停止容调。

（2）空重车控制。

若容调动作之后，系统压力仍有上升，则有如下之空重车控制。

当系统压力上升至制压阀之设定压力时，制压阀动作，放空阀得信号打开，一路泄放至进气口，一路
至进气阀活塞底部，关闭进气阀，实现空车运转。

2 MLGF 20/8-132G型空气压缩机改造方案
利用PLC可编程序的灵活性进行编程，人机界面的操作监控，来实现多台空气压缩机集中
自动控制气压和电机开停。

可编程逻辑控制器（PLC）是一种执行数字运算操作的电子系统，主要应用于工业生产中，它以微处理器为核心，结合了计算机技术、自动化控制技术以及通讯技术于一体，因为PLC具
有体积小、抗干扰能力强、功能强大、程序简单、灵活通用和维护方便宜等特点，而使得PLC
成为目前工业自动化过程控制中应用最广泛的控制器之一。

以及PLC为核心的自动化控制系统从根本上取代了传统的继电器控制系统。

传统的继电器
控制系统的实现原理是通过接线来实现整个控制逻辑的，而PLC控制系统的控制逻辑全部体现
在程序中，通过程序语言来描述控制原理和控制过程，结合PLC的数字量或者模拟量输入，从
而改变PLC的输出量。

2.1 空气压缩机启停控制部份
改进时在储气罐的总供气管道上安装一个压力检测传感器，把压力信号传送到PLC，在空
气压缩机的手动加载阀上并接一个电磁阀，由PLC控制空气压缩机进气口的开启和关闭。

当压力信号低于设定的加载压力时，PLC向第一台控制空气压缩机的磁力起动器输出一个
控制信号，磁力起动器控制回路得电工作，使其合闸起动空气压缩机电机运转，起动后PLC检
测到应答信号延时5s，输出一个控制信号使电磁阀打开进气口，空气压缩机加载运行，30s后
供气管道压力如低于设定的压力值时，PLC再发出一个控制信号启动第二台空气压缩机的信号，延时5s加载，再过30s后如检测到管道压力还是低于设定的压力值时，PLC继续发出一个控制
信号启动第三台空气压缩机，直至输出管道气压达到设定值。

当压力逐渐升高到设定的卸载压
力值时，PLC将按先启先停的原则逐级停机。

先关闭电磁阀使空气压缩机空载延时运行一段时间，如果供气管道压力还是高于设定压力值时，PLC发出停机信号，使空气压缩机停机待命；
如一台空气压缩停机后管道压力高于设定值时，PLC继续向第二台空气压缩机发出停机信号，
使其停机；如此类推，达到卸载停机的目的。

随着管道压力逐渐下降，当压力降低到设定的加载压力值时，PLC将不再起动第一台空气
压缩机，而是先起动第二台空气压缩机，如仍未达到加载压力值时，继续启动第三台和第一台，使其工作，加载达到设定的压力值来实现轮换均衡运行的目的。

这样，可以防止每次只运行某
一台空气压缩机，而其他始终处于待机状态等。

如果在轮换运行的过程中，其中有一台发生故障，PLC自动跳过故障机起动下一台，以可
靠保证管道气压达到设定值。

并对故障机发出报警信号和在显示屏上显示故障机，以提示值班
人员注意。

如PLC控制系统发生故障时，可在空气压缩机本身的操作面板上直接操作作，启动或停止
空气压缩机。

在任何情况下，只要在空气压缩机控制面板上操作，PLC将失去控制，达到现场
控制优先，以防止本控制系统发生故障对供气的影响。

2.2 储气管自动排水部份
将储气罐手动排水闸阀改装成电磁阀，对PLC编程，自动定时排除储气罐内积水，提高供
气质量。

通过改进用PLC控制，达到了人机界面状态监控的目的，可通过查询，了解设备运行状态、相关参数、曲线变化情况，以及空气压缩机累计运行时间，为空气压缩机故障维修分析判断、
保养提供可靠的依据。

3 应用情况及经济效益
通过PLC控制技术改造，实现了人机界面状态监控和自动控制，投运后运行情况良好，性
能稳定可靠，实现了多台空气压缩机集中控制启停和自动排水的目的，避免了卸载后电机空载
运行。

经济效益大大提高，改造前每台设备每天消耗电能2244度，改造后每台设备每天消耗电能1584度，每台设备每天比改造前节约42%的电能，经济效益得到较大提高。

4 结语
将空气压缩机卸载后空载运行改造为PLC自动集中控制卸载停机后，节约了大量电能，为
企业创造了较大的经济效益。

参考文献
[1] 刘茹敏.基于液压实验台的电气控制系统改造设计[J].煤矿机械,2013(11).。