空压机系统的自动化节能控制

空压机系统的自动化节能控制
摘要：在科学技术水平不断发展和提升的背景下，空压机系统作为一种重要的设备，也应该进行新的优化，要努力实现自动化和只能化，取得良好的节能控制效果，这样才能避免出现一些运行的问题，使得空压机系统更加稳定，并且具有良好的节能性，设备的使用寿命必然会更高，不但确保了系统运行效率，也为实现节约能源做出了巨大的贡献。

本文对空压机系统的结构以及在实际应用中所采用的工作原理进行了全面的分析，并且结合实际情况提出了自动化节能控制技术应用方案，旨在为相关工作人员提供参考。

关键词：空压机系统；自动化；节能控制；应用
引言
目前，空压机系统在我国多个行业领域内得到了广泛的普及和应用，例如电力化工烟草等各个行业。

空压机系统的结构复杂，运行过程的专业性较强，为了满足现代社会经济快速发展下的新要求，空压机系统有必要针对自身的性能等进行全面的优化，借助自动化节能技术、提高空压机系统的节电效果，真正做到节省能耗。

运用自动化节能控制技术，提高空压机系统的整体运行质量和效率，消除噪音，提高系统运行效率的同时，将绿色低碳的理念融入其中，为我国的现代化社会建设打下坚实的基础。

1空压机系统的相关介绍
1.1空压机系统主要组成
（1）压缩机和电动机。

通过压缩机作用的正常发挥将大气中存在的空气进行有效压缩，并且将压缩之后的空气输送给气动系统。

在这一过程当中机械能被转化为气压能，从而进一步给整个压缩系统提供大量的机械能，而电动机内部电能也会转化为机械能。

（2）压力开关及单向阀。

企业在进行空压机系统使用的过程中，需要从自
身生产实际需求出发，做好对整体储气罐压力的控制，使其保持一定的压力数值。

在正常情况，可以使储气罐内压力数值刚好达到某一节点，为了节省能量，电动
机将会自动停止运行；而如果储气罐中的压力跌落到某一临界点，则电动机就会
自动重启，将压力上升到相应的数值。

在空压机系统发挥作用的整个过程当中，
可以通过单向阀所特有的功能，阻止压缩空气出现反方向流动现象[1]。

（3）安全阀和冷冻式空气干燥机。

在人们使用空压机系统进行各项工作时，一旦由于各种因素的影响使得储气罐中的压力超过空压机允许极限，则空间安全
阀便会打开将多余的空气排出，有效降低储气罐中的压力防止安全事故的发生。

而冷冻式空气干燥机在具体应用时其最大的作用是可以保障压缩好的空气温度维
持在零上温度内。

在这样的温度下，空气中的大部分湿气将会凝结为液态，并且
可以使整个空压机系统中的水分凝结为液态。

1.2空压机变频驱动的工作原理
就当前而言，随着科技的不断向前发展，空压机所采用的变频驱动器功能变
得愈加强大。

该结构主要是由变频器、控制器、压力传感器以及其他零部件有机
组合而成的。

在空压机系统各项工作正式进行中，可以通过变频控制器各项功能
的合理使用来对空压机的主要工作方式进行有效控制。

在使用变频器对空压机系
统进行节能控制的过程当中，需要根据空压机的实际使用情况输入合理的固定信号，从而进一步控制空压机系统启动和运行[2]。

当系统内部压力大于理论压力之时，变频驱动器将会自动发挥作用，下发相应的指令给空压机让空压机进入到全
速运行状态；当实际压力值低于额定设定压力值时，空压机则会自动进入减速运
行状态。

可以说通过变频器的应用，使得空压机系统成为一个可以循环往复的设备。

空压机的变频驱动结构。

2空压机系统自动化节能控制的设计
近些年来，我国的科学技术和计算机网络技术快速发展，运用先进的技术手
段实现空压机系统和先进技术的深度融合，提高整体的空压机系统设计水平和管
理水平，使空压机系统向着自动化。

节能化的方向转变，提高空压机系统的运行
效率[3]。

以烟草行业中使用的空压机系统为例，烟用机械的运行和生产中利用空
压机为动力来源，在地面上设置压缩空气站，由管网向内供气，通过不同的管道
和工作单元完成系统运行。

空压机在烟草企业内的作用，主要是提供压缩后的空气，采取人工开停机的单台控制模式，此模式下空压机的供气质量和供气效率不足，无法保证稳定、良好的运行效率，并且投入到其中的维护成本较高。

空压机
的使用寿命有限，整体的性价比无法达到预期中的理想状态。

空压机系统中运用自动化节能技术，能够大大提高空压机系统整体的使用性能，其中PLC技术和以太网通信技术作为重要的技术手段，受到了业内相关人员
的高度重视和普遍运用。

相关企业中通常是以多台并网的集中控制模式为主，空
压机系统可以全面的采集其中的电流信号、电压信号等实时运行状态参数，数据
同步上传到系统中，实现全面的空压机系统控制效果，完成三位一体的保护、监
控和报警等功能[4]。

3 空压机系统的自动化节能控制的运用实例
以某公司的某次操作作为实例，在该次操作过程中，工作人员通过中小型的
西门子系列 PLC 计算机控制设备的有效动作，将空压机在运行中所产生的一系
列数据进行实时性的扫描以及计算，将得到的数据信息传输给企业的控制室以及
现场的触摸屏。

在具体操作现场，工作人员只需要根据自身工作的相关内容对触
摸屏发出正确的命令，便可以对空压机的各项动作进行合理的调整以及控制。

在
对该 PLC 控制设备进行设计时，考虑到各项因素最终采用了模块式的设计方法。

后续该企业可以根据自身需求以及公司规模的扩大对该 PLC 控制设备进行有效
拓展。

考虑到造价因素以及 PLC 本身所具有的功能，设计人员最终选用 315-
2dp 型号的 CPU。

该 CPU 在其内部集成了包括 mpi 以及 dp 在内的多个通信接口，在实际应用中拥有非常强大的通信功能。

通过 enthernet 协议可以很好地
进行信息的传达，从而进一步完成相应的控制动作[5]。

在工作人员对其进行操作时，首先需要通过光纤链路模块对 PLC 进行有效
控制，然后再将发出的一些信息指令，通过光纤的作用将其连接到中控室中的以
太网，最终将 PLC 的整个采集过程传输到上位的动作发出设备当中。

动作发出
设备在运动中将会产生一些回馈信号，传输回馈给 PLC机械，方便工作人员进行
调节。

为了满足企业的需求，该 PLC 的 CPU上配备了一个固定接口。

通过该接
口可以连接 profibus 转 modbus协议的转换模块上。

通过该转换模块可以将空
气压缩机的各项参数被工作人员所知晓，并且根据其实际状态进行有效调节。

让
空压机的功能全面地发挥出来，为企业的经济效益提供强劲的动力。

该公司将自
动化节能控制技术应用到空压机当中后能耗的变化。

结语
总之，结合空压机系统的实际情况，将自动化节能控制技术应用到其中，可
以有效减少空压机在运转中所消耗的能源，并且有效延长其实际使用寿命。

除此
之外，节能技术本身所具有的变频调速功能，也可以使空压机的性能变得更加优异。

当前随着我国能源短缺情况日益严重，国家相关部门进一步加大了对能源利
用的关注力度，节能技术在各领域不断突破。

因此，在空气压缩机当中加入自动
化控制模式，对我国节能降耗、绿色低碳发展有着非常重要的意义，需要对这方
面进行不断深入的探索研究。

参考文献：
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[4]李韫智,谈莉斌,等.一种可识别工况的空压机节能联控系统[J].制造业自
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[5]段剑峰.空压机系统的自动化节能控制应用[J].机械管理开发，2019(10)：174-175.。