变频式螺杆空压机自动控制系统设计
浅析变频技术在空压机系统的应用
（ ２ ） 由于压力波动 使电机易频 繁的启动 、 停止， 电能利用 率不高 ， 并 影 响电机的使 用寿命 ； （ ３ ） Ｉ频 启动 电流大 ， 耗 电量极 高 ， 且对 电网冲击大 ， 导致空压机 机 械 部分 的寿命 降低 、 维护工作量增加 ； （ ４ ） 压力 上下限不 易调节 ， 压力 下限太低 则造成不断 的起停而导 致 大电流频 繁冲击 ； 压 力上限太 高则导致管路 的高压力 、 高的传送损 失 、 漏气 、 管路破裂 的危 险。满负载时 ， 当压力达到下 限后并继续 上升到上 限时 ， 大量的电能被浪费 ； （ ５ ） 压力波 动太 大及压力过高将降低精密气动元件 的使用寿命甚至 损坏。
：
＝
由于生 产过程 中各用气点使 用压缩空气 不连续 ， 导致管 网系统的 压力非 恒定 ， 在最小 压力值 Ｐ ｍ ｉ ｎ 和最大压 力值 Ｐ ｍ ａ ｘ 之 间波动 。试 验 证 明满 负载 时 ， 当压 力达到 Ｐ ｍ ｉ ｎ 后并 继续上 升到 Ｐ ｍ ａ ｘ ， 约２ ０ ％～ ３ ０ ％ 电能被 浪费 。若减少压力波动 ， 则可节约爬升 时的能量损耗 。 空压机 在正常情 况下为恒定 转速工作 ， 其输 出的功率不能 随负荷 按 比例 变化 。当储 气罐 内压力 达到使用要 求时 ， 空压 机一般采 用空载 运行来卸压 ， 即驱 动电机正常运转但无空气排 出， 此时电机消耗功率约 为满负荷 的 ３ ０ ％～６ ０ ％， 此 时消耗的 电能不 是做有用功 ， 由于我公司生 产状况 的特殊性 ， 压缩 空气使用量和持续时 间波动很 大 ， 空压机卸压运 转时的 电能被浪费 。
２ ． 节 能分 析
图３ 空压机 系统变频 改造方案示 意图
（ ２ ） 投资分析 单 台空压机电能损耗估 算 ： ①空载电能损耗／ 年＝ 空载 时间比例 Ｘ 空载功率 Ｘ 年工作时 间
螺杆式空气压缩机变频改造方案
螺杆式空气压缩机变频改造方案一、概述螺杆式空压机广泛地用于工业生产中，在其控制中采用加载-卸载阀来控制空压机的供气。
由于用气设备的工作周期或是生产工艺的差别，使得用气量发生波动，有时会造成空压机频繁加载、卸载。
空压机卸载后电机仍然工频运转，不仅浪费电能而且增加设备的机械磨损；空压机加载过程是突然加载，也会对设备和电网造成较大的冲击。
因此对空压机进行变频改造具有改善电机的启动和运行方式、减少设备的机械磨损、在一定范围内节约电能等效果。
二、螺杆式空压机的工作原理以单螺杆空压机为例说明空气压缩机工作原理，如图1所示为单螺杆空气压缩机的结构原理图。
螺杆式空气压缩机的工作过程分为吸气、密封及输送、压缩、排气四个过程。
当螺杆在壳体内转动时，螺杆与壳体的齿沟相互啮合，空气由进气口吸入，同时也吸入机油，由于齿沟啮合面转动将吸入的油气密封并向排气口输送；在输送过程中齿沟啮合间隙逐渐变小，油气受到压缩；当齿沟啮合面旋转至壳体排气口时，较高压力的油气混合气体排出机体。
三、压缩气供气系统组成及空压机控制原理⑴、压缩气供气系统组成工厂空气压缩气供气系统一般由空气压缩机、冷干机、过滤器、储气罐、管路、阀门和用气设备组成。
如图2所示为压缩气供气系统组成示意图。
⑵、空气压缩机的控制原理在工厂的空气压缩机控制系统中，普遍采用后端管道上安装的压力继电器来控制空气压缩机的运行。
空压机启动时，加载阀处于不工作态，加载气缸不动作，空压机头进气口关闭，电机空载启动。
当空气压缩机启动运行后，如果后端设备用气量较大，储气罐和后端管路中压缩气压力未达到压力上限值，则控制器动作加载阀，打开进气口，电机负载运行，不断地向后端管路产生压缩气。
如果后端用气设备停止用气，后端管路和储气罐中压缩气压力渐渐升高，当达到压力上限设定值时，压力控制器发出卸载信号，加载阀停止工作，进气口关闭，电机空载运行。
图3为某品牌空气压缩机的系统原理图。
四、螺杆式空气压缩机变频改造⑴、空压机工频运行和变频运行的比较空压机电机功率一般较大，启动方式多采用空载（卸载）星-三角启动，加载和卸载方式都为瞬时。
格瑞宝伺服变频空压机说明书
格瑞宝伺服变频空压机说明书格瑞克空压机说明书产品信息产品型号：TKLS-185F/W排气压力：0.7/0.8/1.0/1.3MPA排气量：32.5/30.5/27/23.6m3/min电机功率：185KW产品特点格瑞克螺杆式空气压缩机设计合理、外形美观、结构紧凑、自重小、节省空间；设备制造工艺*，配置合理，传动效率高，能耗低，操作方便、维护速度快，静音；并具备超温、超压、过载保护功能及安全监控装置使空压机空车运转10分钟电机自动停机从而降低了耗电量降低成本，根据用气量自动启动；除此之外使用方还能减少空压站人员从而降低工资成本。
我公司在设计、选型、配置、维修等全方面均从用户实际运用点考虑，以zui终得到用户的可信度与满意度为准则。
（一）、格瑞克螺杆空压机的主机1、*，主机作为螺杆式空压机的心脏，它的性能优劣直接影响到整机的效率和可靠性，而主机的技术含量占据了整机的60%左右，其价值占了整机的30%～40%（大型机甚至达到50%）以上，因此了解主机，选好主机对供需双方均很重要。
2、螺杆式空压机分别选用德国IG进口主机，由世界上zui*的螺杆机生产厂商德国IG生产制造。
该主机以其*的5：6齿数比齿型，使机器的冲击、振动、噪音zui大限度降低，从而有效地延长运动部件的寿命。
TKL-37F系列螺杆式空气压缩机的噪音均低于同类产品，表明压缩机运动部件加工精度高，材质好，冲击、振动小，转子使用寿命长，这实际上反映了机器的设计和加工水平。
德国IG公司借*化的型线设计，的加工工艺，从设计、制造、加工到组装、检验全过程采用电脑程序和数字化管理，确保其产品能够提供zui可靠的运行，zui高的效率和zui长的寿命。
（二）、格瑞克螺杆空压机的全封闭电机采用*企业中达电机厂生产的全封闭风冷式电机，防护等级IP54，绝缘等级F，轴承采用SKF品牌重载电机轴承，效率可达98％以上，且绝缘性好，耐高温，超负荷能力可达铭牌功率的20％。
螺杆空压机自动控制系统.
气动阀开关
时间设置
压力设置
机组报警
气动阎报箸
压力S不
露点S示
联动状态窗口
rnaBHan KapTMHa o^paTHO
退回/ESC〕
点击实验检测
n *
点击测试，对电磁阀动作进行测试，听到电磁阀 屯磁阀正常12作。
点击气动阀开关
气动阀为常开彻，在电磁阀失电成足正力低T4bar时，1动阀会打开：在电磁 阀得电井且压力在6ban时，气动阀会关闭:气动阀在打开或关闭过程中，5S内 如果没冇开反馈或是关反馈时，会冇相应报羿信总。幵按键对闷绿色，关按键 对应红色。
分别点击机组和气动阀报警
_• - X
开不ft
关黯!疆§
至禮!譽
关繫3藿霞卺I
獻 关不到位拫荖3#气初阆 开不到位报譽
报蝥_疆如
"-’•: T 1 lr J r- 1 J nrf irr ! »f 1
IL fr17
t
空ffiWA
1 空川机B
综合报苦
囑_
综合报警
堀謬
空压机A
' 空压机B
谢谢
触摸屏参数设置及设备检测
天津市阿特普科薄f杆压缩机有限公司
ATLAS. COPCO TianJin Atpuco Screw Compressor Co.LTD
点击目录进入操作界面
点击每一项进入
Vi igzieK Runt i&e 0« Q. &37 □
停机报鲁
U
停机报警
ni
十燁机A
' 十燥机U
“
故障报苦
1故障捩警
ro
干嬝机A
A十燥机B
A
MAM-100型变频空压机控制器说明书V0.1(1)
a）、油温：—20～150℃；精度：±1℃。
b）、气温：—20～150℃；精度：±1℃。
c）、运行时间：0～999999小时。
d）、电流显示量程：0～999.9A。
e）、压力：0～1.60MPa。精度；0.01Mpa。
6、相序保护：当保护器检测到错相时，动作时间≤2s；
7、电机保护：本控制器对主电机和风扇电机均具有以上五种基本保护功能
参数
规格
电流范围（A）
适配主电机
功率（KW）
备注
说明
MAM—KY02S（20）
8～20
4～10
风机电流有0.2~2.5A档、1~5A档、4~10A档三种规格根据风机电流确定
MAM—KY02S（40）
16～40
8～20
MAM—KY02S（100）
30～100
15～50
MAM—KY02S（200）
80～200
断相保护时间
0005
缺相时间设定≥20秒时，缺相不起作用。如不平衡保护起作用，不平衡保护会动作。
备用
0000分钟
出厂日期
****年**月**日
厂家输入设备的出厂日期
出厂编号
******
厂家输入设备的出厂编号
积分范围
000.20 MPa
（设定工作压力—积分范围）<检测压力<（设定工作压力+积分范围）PID起作用
电机允许最大过载值╱1.2
启动延时过后，当电机电流大于设定值的1.2倍以上时4倍以下时，按过载特性延时跳机
风机额定电流
电机允许最大过载值╱1.2
同上
排气预警温度
105℃
当实际排气温度高于此设定温度时，提示预警
螺杆空压机的智能控制系统
螺杆空压机的智能控制系统6.1 基本操作6.1.1 按键说明图6.1.1-1——启动键：空压机处于待机状态时，按此键可启动空压机运行；联动控制功能正确设置时，如果空压机为1号机并设置为主机，按启动键启动空压机，同时启动联动控制功能。
——停机键：空压机处于运行状态时，按此键可停止空压机运行；联动控制设置时，如果空压机为1号机并设置为主机，按停机键停止空压机运行，同时停止联动控制功能；设备处于停机状态时，长按停机键，切换到软件版本显示界面。
——加、卸载键/确认键：空压机运行时此键作为加、卸载键，控制空压机加载运行或卸载运行；在数据设置模式时，修改完数据后，按此键确认数据输入；输入密码后，按此键确认密码输入，并验证密码是否正确。
——下移键/递减键：查看参数时，按此键下移滚动条；修改数据时，按此键递减当前闪烁位置数据。
——上移键/递增键：查看参数时，按此键上移滚动条；修改数据时，按此键递增当前闪烁位置数据。
——移位键/进入键：修改数据时，按键作为移位键，移动闪烁光标到下一个数据位；在菜单选择时按此键，进入当前菜单的下一级菜单，如果当前菜单没有下一级菜单，则进入当前菜单的设置模式，当前菜单数据出现闪烁光标。
——返回键/复位键：在设置模式时，按此键退出设置模式，在参数查看模式时，按此键返回上一级菜单；故障停机时，长按此键复位故障。
6.1.3 状态显示与操作机组通电后显示如下界面：上电显示画面延时5秒后，显示以下主界面：主画面按下移键进入以下菜单选择界面：一级菜单画面6.1.4 运行参数、菜单按下移键移动黑色滚动条到“运行参数”菜单后，按进入键后切换到下一级菜单：移动滚动条到对应菜单项，按进入键，查看具体参数，如查看“主、风机电流”移动滚动条到“主、风机电流”菜单项，按进入键，切换到主、风机电流值界面：60秒后自动返回主界面。
6.1.5 在一级菜单，按上移键或下移键移动黑色滚动条到“用户参数”菜单后，按进入键后切换到如下菜单：移动光标到“压力、温度预置”，再按确定键切换到：将黑色滚动条定位到加载压力菜单，再按进入键 ，切换到如下界面要求输入用户密码：显示此界面后，出现闪烁位，此时按递增键或递减键，修改当前闪烁位置数据，等于密码的第一个数据，按移位键将闪烁光标移到下一个数据位，修改当前闪烁数据等于密码的第二个数据，依照上述方法修改第三个及第四个数据，最后按确认键确认输入，系统验证密码正确后，切换到以下界面：右上角有“*”提示，表示系统已通过密码验证在如上所示界面中，按移位键，加载压力的第一个数据位开始闪烁，用户可以按递增键或递减键，修改当前的闪烁位数据等于目标值后，按移位键，移动闪烁光标到下一个数据位，继续按上述方法修改数据等于目标值，修改完所有数据位后，按确认键，保存用户设定数据。
PLC程序设计
I:开关量
3 压差发信器 检测油精分压差
I:开关量
4 热继电器
检测电机过负荷状态 I:开关量
5 相序器
检测电源相序状况
I:开关量
6 水流量开关 检测冷却水流量
I:开关量
7 起动开关
空压机起动
I:开关量
8 停止开关
空压机停止
I:开关量
9 加载开关
空压机人工加载
I:开关量
1 KM1
主接触器（电机电源） Q:开关量
变频器
M 螺杆 主机
PLC (带PID调节）
温度 传感器
温度 传感器
压力 传感器
储气罐
触摸屏
气网
2、控制系统主要硬件
触摸屏
PLC
AD3203
模拟量输入模块
变频器
压力、温度传感器
减荷阀
压差发信器
相序器
热继电器
1）PLC在变频空压机站中的主要任务
（1）代替调节器，实现PID控制 （2）控制电动机的运行与切换（如有多台空压机） （3）PLC是变频器的驱动控制： 恒压供气空压机站中，变频器采用模拟量控制方式，气压传感器送来的模 拟量信号输入到PLC中，与给定值比较并经PLD处理后的模拟量控制信号，再 传送到变频器中，以此改变变频器的输出频率，从而实现对电机转速的控制。 （4）气站的其他逻辑控制 除了空压机组的运行管理外，气站还有其他逻辑控制工作，如手动、自动 操作转换、气站的工作状态指示、气站工作异常的报警、系统的自检等，这 些都是在PLC的控制程序中实现。
五、PLC程序控制方案
控制要点
空气 压力 控制
排气压力传 感器
P≥8Kg，减荷阀动作， 关闭进气口
P≤5Kg，减荷阀断电， 打开进气口
煤矿螺杆式压风机控制系统设计
编号：（）字号本科生毕业设计（论文）煤矿螺杆式压风机控制系统设计题目：姓名：学号：班级：中国矿业大学本科生毕业设计姓名：学号：学院：专业：设计题目：煤矿螺杆式压风机控制系统设计专题：指导教师：职称：2010年6月徐州中国矿业大学毕业设计任务书毕业设计题目：煤矿螺杆式压风机控制系统设计毕业设计专题题目：毕业设计主要内容和要求：1 掌握矿井螺杆式压风机的运行工艺和控制方法；2 设计一种应用PLC作为控制器的螺杆式压风机监控系统；3 掌握所用传感器的工作原理及使用方法；4 设计系统原理图；5 用PLC语言编制控制系统软件；6 翻译电气自动化方面专业外文资料约3000字。
院长签字：指导教师签字：中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：指导教师签字：年月日中国矿业大学毕业论文评阅教师评阅书评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；④工作量的大小；⑤取得的主要成果及创新点；⑥写作的规范程度；⑦总体评价及建议成绩；⑧存在问题；⑨是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩摘要空气压缩机(简称空压机)是一种将机械能转变为气体的能量用来给气体增压并输送气体的流体机械。
螺杆式空压机控制方式简单，运行数据显示及时、准确，并且有些还能够根据单台空压机排气压力的变化自动的加载和卸载，大大改善了操作过程。
现场PLC控制系统选用西门子S7-300系列可编程序控制器作为控制核心。
设计采用螺杆空压机3台作为核心，另有水泵和冷却塔为压风机提供冷却循环水，三台空压机的加载和卸载控制都是自动完成的，其控制原理是根据总管压力(即三台空压机的总出口压力，它会随着井下用风量的变化而变化的变化依据约定好的排序方式实现三台空压机的轮换加载和卸载，真正实现空压机运行的自动控制。
基于现场总线的螺杆空压机群控制系统设计与实现
ｗ ｓ ｕ ｅ ｏ ｃ ｎ ｅ ｔ ８ ａａ ａ ｄ ｓ ｒｗ ｉ ｏ ｒ ｓ ｏ ｏ ｔ ｃ ｉｎ ｌ ａ ｅ ｅｏ ｅ ． Ａ ｃ ｅ ａ ｒｃ ｍｐ ｅ ｓ ｒ ｇｏ ｐ ｌ ｋ ｇ ｏ ｔ ｌ ａ ｓ ｄ ｔ ｏ ｖ ｒ ４ ５ ｄ ｔ ｎ ｃ ｅ ａ ｒｃ ｍｐ ｅ ｓ ｒｃ ｎ ａ ｔｓ ａｓ ｗ ｓ ｄ ｖ ｌｐ ｄ ｇ ｓ ｒｗ ｉ ｏ ｒ ｓｏ ｕ ｉ ａ ｅ ｃ ｎ ｒ ｒ ｎ ｏ ｓｒ ｔｇ ａ ｒ ｓ ｎ ｅ ． Ｔ ｅ ａ ｃ ｉ ｃ ｕ ｅ ｍｏ ｅ ａ ｄ ａ ｅ ａ ｄ ｓ ｆ ａ ｅ ｄ ｓｇ ｆ ｈ ｏ ｔ ｌ ｎ ｙ ｔｍ ｅ ｅ ｇｖ ｎ Ｔ ｅ ｅ ｅ ｇ － ａ ｉ ｇ ｔａｅ ｙ ｗ ｓ ｐ ｅ ｅ ｔｄ ｈ ｒ ｈ ｔ ｔ ｒ ｄ ，ｈ ｗ ｒ ｎ ｏｔ ｒ ｅ ｉ ｎ ｏ ｅ Ｃ ｎｒ ｌ ｇ ｓ ｓｅ ｗ ｒ ｉｅ ． ｈ ｎ ｒ ｓ ｖ ｎ ｅ ｒ ｗ ｔ ｏｉ ｙ ｃ ｎｒ ｌａｇ ｒ ｈ ｗａ ｍｐ ｅ ｎ ｅ ｎ Ｐ ｎ ｅ ｌ ｉ ｃ ｕ ｓ ｉｎ，ｄｓ ｌｙ，ｓｏ ａ ｅ ａ ｄ ｉｑ ｉ ｆｄ ｔ ｅ ｅ ａ ｈ ｅ ｅ ｔｔ ｅ ｓ ｍｅ ｏ ｔ ｌｏ ｉ ｍ ｓｉ ｌ ｍｅ ｔ ｄ ｏ Ｃ ａ ｄ ｒ ａ— ｍｅ ａ ｑ ｉ ｔｏ ｏ ｔ ｔ ｉ ｉｐａ ｔｒ ｇ ｎ ｎ ｕｒ ｏ ａａ ｗ ｒ ｃ ｉｖ ｄ ａ ｈ ａ ｙ ｔ ． Ｐ ａ ｔ ｅ ｈ ｓｐ ｏ ｅ ｈ ｔｔ ｅ ｓ ｓｅ ｉ ｒ ｎ ｌ ，ｓａ ｌ ，ｅ ｅｇ —ａ ｉ ｇ ａ ｄ ｈ ｓ ｓ ｏ ｇ ｖ ｕ ｆａ ｐ ｉａｉｎ ｉ ｍｅ ｒ ｃｉ ａ ｒ ｖ ｄ ｔ ａ ｈ ｙ ｔ ｍ ｓｆｉ ｄ ｙ ｔｂ ｅ ｎ ｒ ｓ ｖ ｎ ｎ ａ ｔ ｎ ａ ｅ ｏ ｐ ｌ ｔ ． ｃ ｅ ｙ ｒ ｌ ｃ ｏ Ｋｅ ｗｏ ｄ ： Ｆ ｅｄ ｕ ； Ａｉ ｃ ｍｐ ｅ ｓ ｒ Ａｕ ｏ ｔ ｏ ｔ ｌ ｙ ｒｓ ｉｌ ｂ ｓ ｒ ｏ ｒ ｓｏ ； ｔ ｍａｉ ｃ ｎ ｒ ；Ｅｎ ｒ —ａ ｉ ｇ ｃ ｏ ｅ ｇ ｓ ｖｎ ｙ
永磁变频螺杆空压机原理
永磁变频螺杆空压机原理
永磁变频螺杆空压机是一种采用永磁同步电机驱动的变频空压机，其工作原理如下：
1. 压缩空气进入螺杆压缩室：空气经过进气阀门进入螺杆压缩室。
螺杆压缩室内有两个相互咬合的螺杆，通过它们的旋转将气体逐渐压缩。
2. 永磁同步电机驱动：永磁同步电机通过电源供电，产生磁场。
在磁场作用下，螺杆开始旋转，压缩空气逐渐被压缩。
3. 变频控制系统：变频控制系统能够根据压缩空气的需求，调整永磁同步电机的转速。
通过改变电机的转速，可以实现对空气的压缩量的调节，从而达到节能的效果。
4. 冷却系统：由于螺杆压缩室内的空气被压缩，会产生热量。
冷却系统通过冷却器和风扇等设备，将空气冷却，防止机器过热。
5. 控制系统：控制系统可以监测和控制压缩机的运行状态，实时调整气压和温度等参数，保证压缩机的正常运行和安全性。
总结：永磁变频螺杆空压机通过永磁同步电机驱动，利用变频控制系统和冷却系统对空气进行压缩。
其主要特点是能够根据气压需求自动调整转速，节能效果显著。
同时，控制系统可以对压缩机进行监测和控制，确保其运行安全可靠。
变频式螺杆空压机自动控制系统设计
关键词］空压机；变频控制；自动控制引言近年来，随着变频和自动控制技术的不断发展，越来越多的矿山企业应用空气压缩机（以下简称空压机）变频自动控制技术［1］。
本设计以空压机站整体为控制对象，以“恒压”和“按输供气”为控制目标，应用现代变频调速和自动控制技术，研制出螺杆空压机站变频自动控制系统［2］，从而实现了空压机站整体全自动变频控制，极大地改善了空压机的运行环境，消除了空压机的空载运行，节能效果十分理想。
1自动控制系统的结构及功能1.1系统整体结构螺杆空压机站变频自动控制系统主要由变频控制单元、自动控制单元和监控单元等组成，如图1所示。
1.2主要部分功能（1）上位机（工控机）。
上位机安装于矿山集中控制中心，是集中监控系统的核心部件［3］。
同时，上位机具有联网功能，可以将监控信息上传至企业以太网，进而与互联网相联，企业管理人员可以通过浏览网页的方式了解各空压机的运行状况。
（2）可编程控制器（PLC）。
PLC安装于空压机站机房内，作为空压机站的现场控制核心。
本设计中PLC选用三菱FX3U 系列PLC［4］，通过安装在其内部具有通信功能的扩展板及配置在通信网络中具有FX-485PC-IF功能的扩展模块［5］，实现上位机与PLC的通信，从而实现上位机对空压机的远程控制。
（3）触摸屏。
触摸屏安装于现场自动控制柜上，作为现场人机对话界面。
它通过与PLC通信，实现对PLC参数设定和对设备运行参数的现场监控。
（4）变频器。
变频器为空压机的调速装置，在PLC的控制下，实现对空压机转速的调节。
为实现空压机站所有运行空压机全变频覆盖运行模式，变频器的配置台数按与空压机一对一控制方式确定。
2系统主要功能实现2.1实现对空压机站设备的整体自动控制本设计将空压机站所有空压机纳入同一个控制系统进行整体控制，利用安装在空压机站内的PLC对多台设备进行综合控制，从而实现对站内各空压机的启停、供气压力的调节等各方面的统一控制。
2.2实现对空压机站各设备的远程集中监控设置在矿井控制中心的上位机通过通信网络与空压机站的PLC连接，实现上位机与PLC 的数据交换。
空压机自动化控制系统设计（精选5篇）
空压机自动化控制系统设计（精选5篇）第一篇：空压机自动化控制系统设计电话：0315---3043562***空压机综合自动化系统优化设计刘欣宇（开滦集团荆各庄矿业分公司河北唐山063026）摘要：随着通讯技术、计算机技术和自动控制技术的迅速发展,煤矿生产监控系统日趋向网络化、智能化和管理控制一体化的方向发展。
本设计应用PLC、计算机技术实现压风机综合自动化控制，将计算机控制技术、网络技术、工业视频技术、光纤通讯技术和电力电子技术应用于煤矿压风机综合自动化控制系统，实现了压风机的自动控制及实时在线监测。
关键词: 压风机自动化控制优化设计前言压风机担负着矿井的压缩空气生产任务，为煤炭生产过程中提供风动力。
传统的控制方法是：单台独立控制，单纯靠人工开停机，不能很好地控制压风机的运行，很难保证压缩空气的供气质量，也不利于对压风机的维护管理，同时加大了操作维护人员的工作量。
对压风机的使用寿命也有很大的影响，为此，本设计应用PLC、计算机控制技术、网络技术、工业电视技术、光纤通讯技术和电力电子技术将多台并网运行的压风机实现集中控制，采集处理电机电流、电压信号，温度、压力信号，并上传后台，实现空压机各种保护、报警、监控功能。
充分发挥出各台压风机的性能，使系统在保证供气质量的前提下，实现最大限度的节能运行，保证各种保护有效可靠，延长压风机的使用寿命，有利于压风机的维护。
1、压风机自动化控制系统结构压风机集中控制系统组成系统图如图1所示，有上位监控主机、PLC下位机、传感器、交换机、视频摄像机等组成。
自动化信息网体系结构企业内部网用户计算机企业内部信息网企业内部以太网交换机光纤现场以太网交换机工业监控主机（上位机）视频服务器过程监控层设备接入层PLCPLC现场模拟量数字量采集控制PLC摄像机摄像机摄像机图1 系统结构图上位工控机系统由工业控制计算机、后备电源(UPS)、打印机等组成；其主要完成压风机远程参数的监控、运行参数设置及其数据处理、查询等功能。
台安CCAC-M型空压机控制器说明书
使 用 手 册
台 安 科 技 (无锡) 有 限 公 司
第一章 功能与性能概述
CCAC-M 型空压机控制器是本公司开发生产的高性能一体化空压机专用控 制器，可配合高性能 7200GS 系列变频器组成变频螺杆式空压机电气与驱动系统 ， 具有安装调测容易、系统高可靠性、高性价比的优势。CCAC-M 型空压机控制 器按照螺杆式空压机的控制工艺要求进行设计，配备了中文显示的液晶屏，用户 界面直观易懂，实现螺杆式空压机的所需的各项功能：
√ 具有交流电源的相序检测功能，防止电机反转； √ 轻载启动，散热后停机的智能控制，紧急停机时立即关闭所有控制输出 ； √ 变频方式的 PID 恒压控制，输出压力稳定； √ 耗气少的条件下具有自动休眠功能，有利于节能，降低设备磨损； √ 过温预警、过温停机保护功能； √ 过气压保护，保证用户输气管网设备的安全； √ 温度与压力传感器故障检测，及时保护和告警； √ 可检测显示主电机工作输出电流，输出电压，输出功率； √ 可检测多种堵塞信号，并预报警； √ 提供了 RS485 通讯端口，可用于与变频器通讯（Modbus RTU 协 议 ） ； √ 可根据各项保养计划，提前 100 小时开始相应的保养提醒； √ 显示界面结构简洁易懂，无需特别学习和记忆； √ 空压机运行参数和状态的直观浏览； √ 具有实时万年历功能； √ 16 条故障记录与历史数据的查询功能，故障记录中具有时间标识； √ 提供了操作员、代理商（或业主）、空压机生产厂等多级密码保护功能 ，
P 1P2+ P2-
T1+ P T 100 温度传感器
T1T2+ T2AO + 接变频器外部模拟量输入 GND
A BC LN
L1 L2 L3 380 V AC
PLC控制技术在螺杆式空气压缩机中的应用
PLC控制技术在螺杆式空气压缩机中的应用发布时间：2022-04-23T02:54:56.437Z 来源：《中国科技信息》2022年2期作者：梁华财[导读] 根据国家关于空气压缩机节能降耗及智能化控制要求，针对空气压缩机耗能运行现状、控制方式落后等问题，采用PID控制器、PLC 智能控制、工业以太网等技术，设计了空气压缩机组智能控制系统。
梁华财身份证号码：44122819781026****摘要：根据国家关于空气压缩机节能降耗及智能化控制要求，针对空气压缩机耗能运行现状、控制方式落后等问题，采用PID控制器、PLC智能控制、工业以太网等技术，设计了空气压缩机组智能控制系统。
实现空压机组节能降耗、智能控制、远程监控、无人值守等功能，对于企业设备自动化化管理及经济安全运行具有重要意义。
关键词：控制技术；节能改造；空气压缩机引言空气压缩机是将机械能转换为气体压力能的转换装置，是气动系统的动力源，广泛应用于石油化工、机械制造、矿山、冶金、电力、电子、食品、医药等行业。
我国空气动力用螺杆压缩机行业起步于20世纪80年代，发展历程相对较短，但其销售量从2008年的11.5万台迅速上升至2013年的20.98万台。
空气动力用螺杆压缩机除了用于各种气动工具、气控仪表、食品、医药等，也在一些新的应用领域大展身手，如发动机增压、汽车喷涂行业以及高压氧舱、生物行业、胶片感光材料行业、国防科研等行业和领域应用。
随着国家关于工业绿色发展规划的出台，以及企业对于设备节能降耗改造、自动控制、实时监控、无人值守等智能控制需求，螺杆式空气压缩机的智能控制研究与应用成为许多企业技改重点工作，并已经取得较好的应用效果。
一、螺杆式空气压缩机改造背景1.1案例A公司现状A公司有3台空气压缩机均为开山公司生产的LGS65/8G型螺杆式空气压缩机，排气压力0.8MPa，排气量为65m2/min。
3台螺杆式空气压缩机，一用一备一检修。
1.2案例A公司压缩机存在的问题电机启动方式为直接启动，影响设备寿命。
基于PLC和变频器的螺杆压缩机恒压供气系统改造
温控系统 、 风扇冷却系统不作变动。主要操作要求是 ： 主机启 动停止必须 空载 ，空气 压力上 限是 ０ ． ８ ＭＰ ａ ， 下
限是 ０ ． ４ Ｍ Ｐ ａ ， 气 压 自动控 制 目标是 ０ ． ６ Ｍ Ｐ ａ 。工 艺流
程 图工 如 图 １ 所示 。
２ Ｐ Ｌ Ｃ与变频器 的选型
日本三菱变频器是利用磁通矢量控制技术 ， 软 Ｐ ＷＭ调制原理和智能功率模块（ Ｉ Ｐ Ｍ） 的高性能变频 器， 变频输 出波 型更好 ， 电机 噪音更低 ， 抗干扰性 能
强， 内置 Ｐ Ｉ Ｄ控 制功 能 具有 过 电流 、 过载 、 过 电压 、 次
电压 、 接地过 电流 ， 输出短路 、 失速防止等故 障保 护 功 能 。因此 ， 选用 Ｆ Ｒ— Ａ ５ ４ ０系列通 用 变频 器 。 Ｐ Ｌ Ｃ在满足 Ｉ ／ Ｏ接点需要的前提下 ， 结合性能指 标选 用 Ｆ Ｘ ２ Ｎ 一 １ ６ Ｍ Ｒ系列 三菱 Ｐ Ｌ Ｃ和 Ｆ Ｘ Ｏ Ｎ 一 ３ Ａ模
Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｎｏ ． ４， ２ ０１ ３
基于 Ｐ Ｌ Ｃ和变频器 的螺杆压缩机恒压供气 系统改造
章 建军 。 金浙 良
螺杆式空压机MAM880控制器
螺杆式空压机MAM880控制器目录：1.产品介绍1.1 概述1.2 技术规格1.3 主要特性2.系统安装与设置2.1 安装要求2.2 控制器安装2.3 系统设置3.控制器操作指南3.1 控制器界面介绍3.2 控制器参数设置3.3 控制器运行模式3.4 控制器故障排除4.系统维护与维修4.1 维护要求4.2 维护步骤4.3 常见故障与解决方案4.4 维修注意事项5.安全使用指南5.1 使用前的准备5.2 操作安全注意事项5.3 紧急情况处理6.保修条款6.1 保修范围6.2 保修期限6.3 保修流程7.附件7.1 MAM880控制器安装图7.2 MAM880控制参数表注：本文档涉及的附件请参阅实际提供的电子版本。
法律名词及注释：1.螺杆式空压机：一种通过螺杆转动产生压力的设备，用于提供空气供应。
2.MAM880控制器：空压机控制系统中的核心部件，用于监控和控制空压机的运行状态。
3.技术规格：产品制造商提供的关于MAM880控制器的详细规格和性能参数。
4.主要特性：MAM880控制器的主要功能和特点的介绍。
附录：1.MAM880控制器安装图MAM880控制器安装图详细展示了控制器在空压机上的正确安装位置和连接方式。
请参照图中的指示操作。
2.MAM880控制参数表MAM880控制参数表列出了所有控制器的设置参数及其默认值。
用户可以根据实际需要进行调整和配置。
本文档涉及附件：本文档所涉及的附件可以在电子版本中找到，并根据需要进行查阅和使用。
法律名词及注释：1.螺杆式空压机：螺杆式空压机是一种通过旋转螺杆来提供空气压缩的设备。
它具有高效、稳定的特点，广泛应用于工业领域。
2.MAM880控制器：MAM880控制器是一款专用于螺杆式空压机的控制设备，具有自动控制、监测、保护等功能，可以实现空压机的自动运行和运行状态的监控。
3.技术规格：技术规格是指产品制造商根据相关标准和要求提供的关于产品性能、规格、参数等详细信息的文档。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
变频式螺杆空压机自动控制系统设计
提纲：
一、变频式螺杆空压机自动控制系统的设计原理
二、变频式螺杆空压机自动控制系统的控制方式与控制对象
三、变频式螺杆空压机自动控制系统中各种传感器的作用
四、变频式螺杆空压机自动控制系统在建筑行业中的应用
五、变频式螺杆空压机自动控制系统的应用前景
一、变频式螺杆空压机自动控制系统的设计原理
变频式螺杆空压机自动控制系统，是一种传统的空气压缩机自动控制系统的升级版，其设计原理主要基于变频技术和PLC
控制系统。
该系统通过对空气压缩机主电机的调速和PLC控
制系统的控制，掌控整个空气压缩机的运行状态，从而提高了空气压缩机的能效和生产效率。
首先，变频技术对空气压缩机的主电机进行了调速控制，使得空气压缩机在不同工况下可以自动调节转速，从而实现了空气压缩机的能效优化，节能降耗。
同时，PLC控制系统可以监
测到空气压缩机运行中各种传感器的实时数据，如压力、温度、湿度、电流和转速等，实现对空气压缩机的全面控制。
二、变频式螺杆空压机自动控制系统的控制方式与控制对象
变频式螺杆空压机自动控制系统的控制方式主要有两种，分别是压力控制和流量控制。
在压力控制模式下，系统通过设定空
气压缩机出口压力的目标值来控制压缩机的运行状态，从而保证压缩机的安全稳定运行。
在流量控制模式下，系统通过设定空气压缩机出口流量的目标值来控制压缩机的运行状态，从而实现了空气压缩机的节能降耗。
变频式螺杆空压机自动控制系统的控制对象包括空气压缩机的主电机、压缩机入口和出口的压力传感器、温度传感器、湿度传感器、电流传感器和转速传感器等。
系统通过全面监测和控制这些传感器的数据，实现了对空气压缩机的高度自动化控制。
三、变频式螺杆空压机自动控制系统中各种传感器的作用
压力传感器：主要用于实时检测空气压缩机出口的压力，并根据设定值进行压力控制。
温度传感器：通过实时检测压缩机各部位的温度，掌握空气压缩机在运行中的热量状态，并预防过热情况的发生。
湿度传感器：用于检测压缩机运行中的空气湿度，控制空气干燥度的要求。
电流传感器：用于检测空气压缩机主电机的电流波动状况，从而实现主电机的智能运作。
转速传感器：用于监测空气压缩机主电机的转速波动情况，根据不同压缩工况实时调节主电机转速，以达到最优化。
四、变频式螺杆空压机自动控制系统在建筑行业中的应用
当前，建筑工地上的各种设备，特别是空气压缩机，在运行过程中存在许多节能降耗方面的技术问题，如空压机在空气需求较低时也保持全负载工作等问题。
因此，变频式螺杆空压机自动控制系统在建筑工程行业的应用，能为行业用户实现节能降耗、提高生产效率等方面带来较大的帮助。
五、变频式螺杆空压机自动控制系统的应用前景
目前，变频式螺杆空压机自动控制系统面临着技术提升与市场需求等方面的挑战。
但是总体来说，变频式螺杆空压机自动控制系统在未来的发展中，仍然具有广阔的应用前景。
未来的空气压缩机市场，将会更加注重节能降耗、环保节能等方面的需求，而这将成为变频式螺杆空压机自动控制系统及其他类似技术的重要发展方向。
相关案例：
1. 某建筑工地使用的压缩机，原来的运行方案是只在最大的压缩容量下工作，这造成的结果是较高的电费和较大的维护成本。
使用变频式螺杆空压机自动控制系统后，系统运作效率得到了显著提高，同时还带来了较大的节能和维护成本下降效果。
2. 某酒店使用的压缩机，原来的运行方案是较为随意的按照需要随时启动和关闭，容易造成一些不必要的能耗损失。
使用变频式螺杆空压机自动控制系统后，系统对压力、流量等运行参数进行全面控制，超出规定范围的运行状况将会被实时监测到，
从而避免不必要的能耗损失。
3. 某电子厂使用的压缩机，原来的运行方案是按照规定的工作时间开启和关闭设备，工作用时严格限定在10小时以内。
使用变频式螺杆空压机自动控制系统后，系统对设备的运作状态进行了智能调整和监测，从而实现了设备的高效稳定运作并且实现了能源节约。
4. 某汽车制造厂使用的压缩机，经常会出现压缩机运作堵塞、噪音过大等问题，影响了生产效率和工业环境。
使用变频式螺杆空压机自动控制系统后，系统对设备运作状态进行了智能调整，实现了设备的全面自动化监控，并且通过在线运行数据进行实时调整和预防，有效避免了类似问题。
5. 某化工厂使用的压缩机，原来的运行方案较为落后，空气干燥度差，噪音过大，工作效率不尽如人意。
使用变频式螺杆空压机自动控制系统后，系统对压缩机运作状态进行了精细化调整和监控，从而实现良好的运作状态，大大提升了工作效率和产品品质。