CN103437988B - 空气压缩机控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气压缩机控制系统，属电器控制技术领域，该空气压缩机控制系统，包括具有主电机和排风电机的主回路部分和控制回路部分，所述控制回路部分通过背板连接有可编程控制器，所述可编程控制器包括有数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、控制网适配器；所述控制网适配器通过PLC与PC上位机连接。可以解决空压机故障率高、控制系统不能随空压机运行情况适时进行调整，并且不能远程控制生产的问题。

Description

空气压缩机控制系统

技术领域

本发明涉及电器控制技术领域，尤其是一种空气压缩机的控制系统。

背景技术

在胶合板的生产过程中，空气压缩机做为动力源为胶合板的整条生产线提供动力。现有技术的空气压缩机控制系统包括具有主电机和排风电机的主回路部分和通过单片机控制的控制主电机、排风电机启动、运行及空压机工作时各种状态的控制回路部分；单片机的多个数据输出端口分别对应连接各控制分路一端，各控制分路另一端并接后接零线，主电机通过熔断器与接触器触点与三相电连接。此系统中的单片机是采用超大规模集成电路技术将具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统的集成电路芯片，其采用的是一个固化的程序系统；由于空气压缩机控制程序是固化在单片机的存储器中，所以在生产过程中存在以下问题：1、使用者不能根据空气压缩机运行情况进行程序编写。2、故障率高，故障率0.33次/天，故障处理时间至少10分钟，当发生故障时使用者也只能断电复位，或停机更换掉整个单片机，不能更换其中的配件，价格昂贵造成浪费。3、由于空压机设置在胶合板的生产车间内，胶合板生产时不但灰尘大还伴随胶水挥发的有毒、有害气体，所以操作者必须在环境恶劣的生产现场进行操作控制，影响使用者的身体健康。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种空气压缩机控制系统，这种空气压缩机控制系统可以解决空压机故障率高、控制系统不能随空压机运行情况适时进行调整，并且不能远程控制生产的问题。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：这种空气压缩机控制系统，包括具有主电机和排风电机的主回路部分和控制回路部分，所述控制回路部分通过背板连接有可编程控制器，所述可编程控制器包括有数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、控制网适配器；所述控制网适配器通过PLC与PC上位机连接；所述数字量输入模块的输入端口与第一接触器、第二接触器、第三接触器的触点，第一控制按钮、第二控制按钮、第三控制按钮、第四控制按钮的常开触点，一个相序器的触点，一个热继电器的常开触点，第一压差开关、第二压差开关、第三压差开关、第四压差开关的一端分别对应连接；所述第一接触器、第二接触器、第三接触器的触点，所述第一控制按钮、第二控制按钮、第三控制按钮、第四控制按钮的常开触点，所述一个相序器的触点，所述一个热继电器的常开触点，所述第一压差开关、第二压差开关、第三压差开关、第四压差开关的另一端接直流负极；所述数字量输出模块输出端口与第一中间继电器、第二中间继电器、第三中间继电器、第四中间继电器、第五中间继电器的线圈一端分别对应连接；所述第一中间继电器、第二中间继电器、第三中间继电器、第四中间继电器、第五中间继电器的线圈另一端接零线；所述控制回路的线路中还包括：所述第一中间继电器的触点、第一接触器的线圈、热继电器的常闭触点串联组成第一分路；所述第二中间继电器的触点、第三接触器的常闭触点、第二接触器的线圈串联组成第二分路；所述第三接触器的线圈与时间继电器的线圈并联后再与第二接触器的常闭触点、第三中间继电器的触点串联组成第三分路；第五中间继电器的触点、第七熔断器与第一电磁阀串联组成第四分路；第四中间继电器的触点、第八熔断器与第二电磁阀串联组成第五分路；所述第一、第二、第三、第四分路的具有中间继电器触点的一端并接后与第一控制按钮的常闭触点串接再与三相交流电源相线连接，另一端与零线连接；所述第五分路的第四中间继电器的触点一端通过第六熔断器与变压器次级相接，变压器初级与三相交流电源相线连接；第五分路的另一端接零线。

上述空气压缩机控制系统技术方案中，更具体的技术方案还可以是：所述背板为Controllogix背板，所述可编程控制器为Logix5555处理器模块；所述数字量输入模块为1794-IB16Ａ、所述数字量输出模块为1794-OB16Ａ、所述模拟量输入模块为1794-IE8B、所述控制网适配器为1794-ＡCN15C。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

1、本空压机控制系统可根据空压机运行情况，通过可编程处理器模块反馈信号，并经可编程处理器模块读和程序编写，控制空压机正常运行。

2、本空压机控制系统故障率低、系统运行稳定，经过实际使用故障率0.33次/月～0.5次/月，故障处理时间2分钟，效果显著；当出现故障时可以通过上位机直接查看程序，并可对其中的模块进行更换，不仅仅是通过断电复位的方法解除故障，并且本系统所用的各模块备件充足。

3、本系统可以按生产需要通过上位机输出指令直接执行到所需的步骤，并且可以对步骤的动作时间进行不同程序的延时和缩短。

4、操作者可通过上位机远程监控操作，远离恶劣的生产环境。

附图说明

图1是本发明的电气原理图。

图2是本发明的模块接线图。

具体实施方式

下面结合附图实施例对本发明作进一步详述：

图1、图2所示的空气压缩机控制系统，包括主回路部分和控制回路部分，主回路部分具有主电机M1和排风电机M2，主电机M1由控制回路通过热继电器ＦＲ1、接触器KM1、接触器ＫＭ2和接触器ＫＭ3的触点以及时间继电器ＫＴ的延时打开常闭触点控制启动和运行。排风电机M2由控制回路通过接触器ＫＭ2的触点控制启动和运行。控制回路部分包括连接在背板上的可编程控制器，可编程控制器包括有数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、控制网适配器；模拟量输入模块上连接有排气压力控制线路Ⅰ，排气温度控制线路Ⅱ，电机轴承温度控制线路Ⅲ；控制网适配器通过PLC与PC上位机连接。数字量输入模块的输入端口，0端口，1端口，2端口与第一接触器KM1、第二接触器KM2、第三接触器KM3的触点一端分别对应连接，3端口，4端口，5端口，6端口与第一控制按钮SB1、第二控制按钮SB2、第三控制按钮SB3、第四控制按钮SB4的常开触点一端分别对应连接，7端口与相序器PH的触点一端连接，8端口与热继电器ＦR1的常开触点一端连接，9端口、10端口、11端口、12端口与第一压差开关SP1、第二压差开关SP2、第三压差开关SP3、第四压差开关SP4的一端分别对应连接；第一接触器KM1、第二接触器KM2、第三接触器KM3的触点，第一控制按钮SB1、第二控制按钮SB2、第三控制按钮SB3、第四控制按钮SB4的常开触点，一个相序器PH的触点，热继电器PR1的常开触点，第一压差开关SP1、第二压差开关SP2、第三压差开关SP3、第四压差开关SP4的另一端接直流负极；数字量输出模块输出端口，1端口、2端口、3端口、4端口、5端口与第一中间继电器KA1、第二中间继电器KA2、第三中间继电器KA3、第四中间继电器KA4、第五中间继电器KA5的线圈一端分别对应连接；第一中间继电器KA1、第二中间继电器KA2、第三中间继电器KA3、第四中间继电器KA4、第五中间继电器KA5的线圈另一端连接零线；控制回路的线路中还包括：第一中间继电器KA1的触点、第一接触器KM1的线圈、热继电器FR1的常闭触点串联组成第一分路；第二中间继电器KA2的触点、第三接触器KM3的常闭触点、第二接触器KM2的线圈串联组成第二分路；第三接触器KM3的线圈与时间继电器ＫＴ的线圈并联后再与第二接触器KM2的常闭触点、第三中间继电器KA3的触点串联组成第三分路；第五中间继电器KA5的触点、第七熔断器FU7与第一电磁阀YV1串联组成第四分路；第四中间继电器KA4的触点、第八熔断器FU8与第二电磁阀YV2串联组成第五分路；第一、第二、第三、第四分路的具有中间继电器触点的一端并接后与第一控制按钮SB1的常闭触点串接再与三相交流电源L1相线连接，另一端与零线连接；第五分路的第四中间继电器KA4的触点一端通过第六熔断器FU6与变压器次级相接，变压器初级与三相交流电源L2、L3相线连接；第五分路的另一端接零线；

上述背板为Controllogix背板，所述可编程控制器为Logix5555处理器模块；所述数字量输入模块为1794-IB16A、所述数字量输出模块为1794-OB16A、所述模拟量输入模块为1794-ＩE8B、所述控制网适配器为1794-ACN15C。

工作时按下SB2按钮，从数字量输入模块1794-IB16A的输入端口输入启动信号，由于处理器模块的编程处理，启动信号选择给数字量输出模块1794-OB16A输出端口对应的中间继电器线圈KA1、KA3输出24Ｖ电压信号，控制中间继电器线圈KA1、KA3触点闭合，使与其串接的接触器线圈KM1、KM3得电，此时接触器KM1、KM3常开触点闭合，主电机Ｍ1星形启动，同时时间继电器ＫＴ开时计时，25秒后数字量输出模块1794-OB16A给中间继电器线圈ＫＡ2输出24Ｖ电压信号，中间继电器线圈KA2触点闭合,使与其串接的接触器线圈KM2得电，此时接触器KM2常开触点闭合,同时数字量输出模块1794-OB16A取消对中间继电器线圈KA3的输出，使中间继电器KA3触点断开，控制接触器KM3触点断开，主电机M1正常运转，同时排风电机M2也开始运转，此时按下SB4按钮，主电机M1带动空气压缩机开始工作，并把压缩空气通过冷干机干燥送到储气罐，空气压缩机工作过程中如果遇到紧急情况按下SB1按钮，可使空气压缩机紧急停止工作，工作完成后按下SB3按钮空气压缩机停止工作。

同理，在程序中设置空气压缩机排气口压力传感器压力的上下值，PC上位机通过控制网适配器传回到PLC，PLC控制第一电磁阀YV1的打开和关闭。并设置排气温度，电机轴承温度，排气压力，电机运行状态等信息值，一但超出了设定的值，信号立即由模拟量输入模块1794-IE8B反馈信号至输入模块1794-IB16A，控制系统立即停止工作，保护电机，并把故障信息反馈到上位机。工作过程中可通过上位机实时观察排气温度，电机轴承温度，排气压力，电机运行等状态，并根据实际情况适时调整各状态值。本空气压缩机控制系统故障率低、系统运行稳定，经过实际使用故障率0.33次/月～0.5次/月，故障处理时间2分钟，效果显著；当出现故障时可以通过上位机直接查看程序，并可对其中的模块进行更换，不仅仅是通过断电复位的方法解除故障，并且本系统所用的各模块备件充足。可以按生产需要通过上位机输出指令直接执行到所需的步骤，并且可以对步骤的动作时间进行不同程序的延时和缩短。操作人员可通过上位机远程监控操作，远离恶劣的生产环境。

Claims (2)

1.一种空气压缩机控制系统，包括具有主电机（M1）和排风电机（M2）的主回路部分和控制回路部分，其特征在于：可编程控制器包括有数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、控制网适配器；所述控制网适配器通过PLC与PC上位机连接；所述数字量输入模块的输入端口与第一接触器（KM1）、第二接触器（KM2）、第三接触器（KM3）的触点，第一控制按钮（SB1）、第二控制按钮（SB2）、第三控制按钮（SB3）、第四控制按钮（SB4）的常开触点，一个相序器（PH）的触点，一个热继电器（ＦR1）的常开触点，第一压差开关（SP1）、第二压差开关（SP2）、第三压差开关（SP3）、第四压差开关（SP4）的一端分别对应连接；所述第一接触器（KM1）、第二接触器（KM2）、第三接触器（KM3）的触点，所述第一控制按钮（SB1）、第二控制按钮（SB2）、第三控制按钮（SB3）、第四控制按钮（SB4）的常开触点，所述一个相序器（PH）的触点，所述一个热继电器（FR1）的常开触点，所述第一压差开关（SP1）、第二压差开关（SP2）、第三压差开关（SP3）、第四压差开关（SP4）的另一端接直流负极；所述数字量输出模块输出端口与第一中间继电器（KA1）、第二中间继电器（KA2）、第三中间继电器（KA3）、第四中间继电器（KA4）、第五中间继电器（KA5）的线圈一端分别对应连接；所述第一中间继电器（KA1）、第二中间继电器（KA2）、第三中间继电器（KA3）、第四中间继电器（KA4）、第五中间继电器（KA5）的线圈另一端接零线；所述控制回路的线路中还包括：所述第一中间继电器（KA1）的触点、第一接触器（KM1）的线圈、热继电器（FR1）的常闭触点串联组成第一分路；所述第二中间继电器（KA2）的触点、第三接触器（KM3）的常闭触点、第二接触器（KM2）的线圈串联组成第二分路；所述第三接触器（KM3）的线圈与时间继电器（KT）的线圈并联后再与第二接触器（KM2）的常闭触点、第三中间继电器（KA3）的触点串联组成第三分路；第五中间继电器（KA5）的触点、第七熔断器（FU7）与第一电磁阀（YV1）串联组成第四分路；第四中间继电器（KA4）的触点、第八熔断器（FU8）与第二电磁阀（YV2）串联组成第五分路；所述第一、第二、第三、第四分路的具有中间继电器触点的一端并接后与第一控制按钮（SB1）的常闭触点串接再与三相交流电源第一相线（L1）连接，另一端与零线连接；所述第五分路的第四中间继电器（KA4）的触点一端通过第六熔断器（FU6）与变压器次级相接，变压器初级与三相交流电源的第二相线（L2）、第三相线（L3）连接；第五分路的另一端接零线。

2.根据权利要求1所述的空气压缩机控制系统，其特征在于：背板为Controllogix背板，所述可编程控制器为Logix5555处理器模块；所述数字量输入模块为1794-IB16Ａ、所述数字量输出模块为1794-OB16Ａ、所述模拟量输入模块为1794-IE8B、所述控制网适配器为1794-ＡCN15C。