CN101455935B - 一种组合式干燥机控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合式干燥机控制器，它包括可编程控制器、模拟信号转换模块、小型人机界面、通讯模块、交流接触器、继电器等电气元件组成。本控制器采用可编程控制器为控制主机，使用小型人机界面设置运行参数，监控冷干机、微热吸附干燥运行状态，性能稳定，适用范围广，能方便实现组合式干燥机的自动控制和露点节能控制，系统有冷媒高压、冷媒低压、压缩机过载、相序保护、超温报警、低气压报警停机功能，远程/本地控制均能实现A、B塔切换启动功能。冷干机、微热吸附干燥机能独立启动运行，能方便的实现上位机通信。本控制器可以改进提高现有的压缩空气组合式干燥机性能；具有节能效果明显、结构简单、成本低等实用特点。

Description

一种组合式干燥机控制器 

技术领域

本发明涉及压缩空气净化技术领域，尤其是一种组合式干燥机的控制器。 

背景技术

行业是近年来在我国逐渐兴起并且发展较快的行业，在全球可用资源日益紧张的局势下，利用压缩空气作为动力源普遍的应用在各行各业。各种各样的压缩空气净化装置也相继出现，对于组合式干燥机，目前国内的组合式干燥机的控制系统，均采用传统继电器或单片机控制，此种控制系统在组合式干燥机中应用时存在着诸多缺点： 

1、功能不完善：目前国内的压缩空气组合式干燥机单片机控制器，都不具备通信功能、报警功能、远程控制功能，就只有就地控制功能，在现代工业自动化控制中组合式干燥机单片机控制器远远满足不了需要，间接的给压缩空气组合式干燥机生产厂商带来一定困扰。由于单片机控制器没有完善通信功能、报警功能、远程控制功能。压缩空气吸附式干燥机生产厂商只有特别订做，出现订做的时间长、价格高情况。 

2、维修量大：由于压缩空气组合式干燥机单片机控制器，不管哪一个电子元件有问题都得进行维修，并且由于目前我国在组合式干燥机都用单片机控制器，这种单片机控制器存在抗干绕能力弱、稳定性能差，I/O输入输出及处理器CPU容易坏的情况相当严重，所以造成单片机控制器的维修量也相当的大。 

3、维修成本高：由于部分压缩空气组合式干燥机生产厂商，不具备维修条件，所以只好将整个控制箱发回到生产厂家维修，维修好以后在发回，再去安装，这样就形成了维修时间长、维修费用高等，也给压缩空气组合式干燥机生产厂商带来了不良负面影响。 

发明内容

为了克服目前国内组合式压缩空气干燥机控制系统存在的诸多问题和缺 点，本发明提供一种可靠性高、结构简单的控制器。 

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：这种组合式干燥机控制器包括可编程控制器，可编程控制器上连接有一模拟信号转换模块和一小型人机界面，模拟信号转换模块的模拟量信号输入口分别与成品气露点温度变送器、加热器温度变送器、冷干机露点温度变送器相连；可编程控制器的第一至第三输入口分别与压力开关、高低压开关的低压触头、高低压开关的高压触头相连；可编程控制器的第一至第七控制输出口分别与第一继电器至第七继电器相连；第一继电器至第七继电器的常开触点分别与第一控制气缸、第二控制气缸、第一交流接触器、第二交流接触器、30％加载/卸载阀、60％加载/卸载阀、90％加载/卸载阀相连；所述的第一交流接触器的常闭触点与加热器相连，第一交流接触器的主触点与压缩机相连；所述的可编程控制器内置有一个程序控制模块。 

所述的第二交流接触器的主触点用来和一压缩机加热器相连。 

所述的第一交流接触器的主触点与压缩机之间还串联有过载保护器和过热保护器；在第一、第二交流接触器的主触点上并联有一相序保护器；过载保护器常开触点、过热保护器的控制触点、相序保护器的控制触点分别与所述的可编程控制器的第四至第六输入口相连。 

所述的可编程控制器的第七至第九输入口分别与远程启动控制继电器常开触点、远程停止控制继电器常开触点、转换开关相连，远程启动控制继电器、远程停止控制继电器上连接有远程启动按钮、远程停止按钮。 

所述的可编程控制器上还连接有一个通讯模块。 

所述的可编程控制器的第八、第九控制输出口分别连接有运行显示灯、故障显示灯。 

本发明的有益效果是：配线简单，结构形式紧凑美观；维修费用很小，制造费用低；Ethernet网路操作方便，可靠性高，抗干扰能力强；配套齐全，功能完善，适用性强；在组合式干燥机干燥机控制器配置了模拟信号转换模块，使组合式干燥机控制器在模拟量更加精确，对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制，采用PID闭环控制，露点温度精确，节能效果明显，操作简单方便等。 

附图说明

图1是用本发明控制的组合式干燥机结构示意图； 

图2是本发明的可编程控制器的原理图； 

图3是受控于图2可编程控制器的执行机构的控制原理图； 

图4是四合一组合阀的结构图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明： 

如图1、图2和图3所示，组合式干燥机控制器包括可编程控制器24、可编程控制器24连接有一模拟信号转换模块25和一小型人机界面26，模拟信号转换模块25的模拟量信号输入口分别与成品气露点温度变送器DT1、加热器温度变送器TT1、冷干机露点温度变送器TT2相连；可编程控制器24的第一至第九输入口分别与压力开关10、高低压开关6的低压触头61、高低压开关6的高压触头62、过载保护器常开触点FR-1、过热保护器的控制触点RJ-1、相序保护器的控制触点XJ-1、远程启动继电器KA9-1、远程停止继电器KA10-1、转换开关SA1相连；可编程控制器的第一至第七控制输出口分别与第一继电器KA1至第七继电器KA7相连；第八、第九控制输出口分别连接有运行显示灯HL1、故障显示灯HL2；第一继电器KA1的常开触点KA1-1至第七继电器KA7的常开触点KA7-1分别与第一控制气缸122、第二控制气缸125、第一交流接触器KM1、第二交流接触器KM2、30％加载/卸载阀101、60％加载/卸载阀102、90％加载/卸载阀103相连；第一交流接触器KM1的主触点KM1-1、过载保护器FR、过热保护器RJ与压缩机1顺序相连，第一交流接触器KM1的常闭触点KM1-2与加热器13相连，第二交流接触器KM2的主触点KM2-1与压缩机加热器104相连；远程启动按钮SB1、远程停止按钮SB2分别与远程启动控制继电器KA9、远程停止控制继电器KA10相连，第一、第二交流接触器的主触点KM1-1、KM2-1上有并联一相序保护器XJ；可编程控制器24内置有一个程序控制模块，可编程控制器24上还连接有一个通讯模块27。第一电源AC、第二电源DC分别提供交流电源、直流电源，断路器QF1与第一电源AC相连。 

如图4所示四合一组合阀包括上、下阀体、第一控制气缸122、第二控制汽缸125、带缓冲滑动阀芯115、充压阀组件112、120、其特征是四个气室 111、117、118、124均设置在下阀提内，每个气室分别通过法兰126、116、121、123与外部的左塔体、进气管、右塔体、消声器连接。在气室117上有一个带缓冲滑动阀芯115，在气压差作用下向左或向右移动来实现气流方向的切换。充压阀组件112、120分别落在气室111、118与气室124通断，并同时打开或关闭在气室111、118内的充压阀门113、119，充压阀门由充压管114连通。 

四合一阀门的基本原理是通过气室间的定时通断，形成不同的气路并产生气压差，使带缓冲滑动阀芯左右移动，从而打开或关闭相应的阀门，达到自动切换的目的。 

低温液态制冷剂流经蒸发器8，经蒸发成气态，气态的制冷剂从蒸发器8出口进入汽化器7，待微量液态制冷剂在其内完全气化后进入冷媒压缩机1吸气口，冷媒压缩机1将低温的气态制冷剂压缩成高温高压的气体，通过热气旁通阀2的自动调节作用，有小部分气体直接进入蒸发器8，而大部分的气体则进入冷凝器3冷凝并降温。从冷凝器3出来的高压低温液态制冷剂通过干燥过滤器4进入热力膨胀阀5中被节流降压，变为低压液体进入蒸发器8，冷却已经进入蒸发器8的压缩空气。如此，周而复始循环。当高低压开关6、过热保护器RJ、过载保护器FR、相序保护器XJ有信号输入时，经可编程控制器24处理，冷干机停机并报警。根据冷干机露点温度变送器TT2检测的信号，可编程控制器24根据不同的信号开启30％加载/卸载阀101、60％加载/卸载阀102或90％加载/卸载阀103，加大冷却水流量，降低进气温度和环境温度。 

压缩空气经空气入口22、预冷器21、蒸发器8预冷，通过气水分离器9将大量水分除去，经处理的压缩空气到四合一组合阀11，首先进行充压，压缩空气经充压管114进入干燥器A塔吸附筒14和干燥器B塔吸附筒15，均压达到设定值后，此时充压过程完成。A塔工作、B塔再生，第一控制气缸122动作，带动充压阀组件120下行，B塔内的气体经法兰121进入阀内并通过法兰123经消声器12排放到大气中。此时在气压差作用下，带缓冲滑动阀芯115向右移动，完成一次切换。此时A塔进入工作阶段，湿空气源源不断地从法兰116进入阀体内并从法兰126进入A塔，通过吸附剂干燥后，大部分干燥的气体经过吸附剂，使吸附剂内的水份脱出，干燥的压缩空气经A塔止回阀18进入预冷器21与刚进入组合式干燥机的压缩空气进行热交换，来自预冷器 21的干燥气体大部分经成品气出口23通过，有一小部分从再生气量调节阀20通过，并进入加热器13升温后通过B塔再生气量单向阀17，流经干燥器B塔吸附筒15，吹走被吸附的水分，这部分再生气通过干燥器B塔，经四合一组合阀11的法兰121、法兰123、消声器12中排出。当达到设定的时间后，干燥器A塔、B塔切换工作，即B塔工作、A塔再生，原理同上，在此便不加赘述。当压力露点温度变送器DT1在设定时间达到时检测到的信号不超过设定值时，不进行切换工作，当达到时就进行切换。当加热器温度变送器TT1检测到的温度等于设定值时，加热器停止加热，没达到设定值则加热器加热。当干燥器A塔或干燥器B塔的压力不够时，在四合一组合阀11进口处的压力开关10闭合，系统进行均压，均压后又进行吸附。 

Claims (6)

1.一种组合式干燥机控制器，其特征在于所述组合式干燥机控制器包括可编程控制器(24)，在可编程控制器(24)上连接有一模拟信号转换模块(25)和一小型人机界面(26)，模拟信号转换模块(25)的模拟量信号输入口分别与成品气露点温度变送器(DT1)、加热器温度变送器(TT1)、冷干机露点温度变送器(TT2)相连；可编程控制器(24)的第一至第三输入口(X0-X2)分别与压力开关(10)、高低压开关(6)的低压触头(61)、高低压开关(6)的高压触头(62)相连；可编程控制器(24)的第一至第七控制输出口(Y0-Y6)分别与第一继电器(KA1)至第七继电器(KA7)相连；第一继电器(KA1)的常开触点(KA1-1)至第七继电器(KA7)的常开触点(KA7-1)分别与第一控制气缸(122)、第二控制气缸(125)、第一交流接触器(KM1)、第二交流接触器(KM2)、30％加载/卸载阀(101)、60％加载/卸载阀(102)、90％加载/卸载阀(103)相连；所述的第一交流接触器(KM1)的常闭触点(KM1-2)与加热器(13)相连，第一交流接触器(KM1)的主触点(KM1-1)与压缩机(1)相连；所述的可编程控制器(24)内置有一个程序控制模块。

2.根据权利要求1所述的组合式干燥机控制器，所述第二交流接触器(KM2)的主触点(KM2-1)用来和一压缩机加热器(104)相连。

3.根据权利要求1所述的组合式干燥机控制器，所述的第一交流接触器(KM1)的主触点(KM1-1)与压缩机(1)之间还串联有过载保护器(FR)和过热保护器(RJ)；在第一、第二交流接触器的主触点(KM1-1)、(KM2-1)上并联有一相序保护器(XJ)；过载保护器常开触点(FR-1)、过热保护器(RJ)的控制触点(RJ-1)、相序保护器(XJ)的控制触点(XJ-1)分别与所述的可编程控制器(24)的第四至第六输入口(X3-X5)相连。

4.根据权利要求1所述的组合式干燥机控制器，所述的可编程控制器(24)的第七至第九输入口(X6-X8)分别与远程启动控制继电器(KA9)常开触点(KA9-1)、远程停止控制继电器(KA10)常开触点(KA10-1)、转换开关(SA1)相连，远程启动控制继电器(KA9)、远程停止控制继电器(KA10)上连接有远程启动按钮(SB1)、远程停止按钮(SB2)。

5.根据权利要求1-4所述的任一种组合式干燥机控制器，其特征在于所 述的可编程控制器上还连接有一个通讯模块(27)。

6.根据权利要求1-4所述的任一种组合式干燥机控制器，其特征在于所述的可编程控制器(24)的第八、第九控制输出口(Y7、Y8)分别连接有运行显示灯(HL1)、故障显示灯(HL2)。 

Images