CN104863835A - 一种空压机控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空压机控制方法，用于空压机控制系统故障后的空压机及电机再启动，空压机控制系统包括：与所述电机连接的空压机和与空压机连接的分散控制系统，空压机控制方法包括：采用电机再启动器判断空压机控制系统故障是否为低电压跳闸故障；若空压机控制系统故障为低电压跳闸故障，则对空压机控制系统故障进行故障复位；再次启动空压机及电机；若空压机控制系统故障不是低电压跳闸故障，则空压机的断电器接点不发生动作。判断故障是否为低电压跳闸故障，若是，则进行故障复位，再次启动空压机及电机，保证了生产工艺的连续性。若否，则空压机断电器接点不动作，避免了设备在机械故障过负荷或短路情况下误启动，保证了人身及设备的安全。
Description
技术领域
本发明涉及空压机控制技术领域，特别是涉及一种空压机控制方法及系统。
背景技术
空压机是工业现代化的基础产品，其作用在于提供气源动力。空压机是气动系统的核心设备机电引气源装置中的主体，能将原动(通常为电机)的机械能转换为气体压力能，是压缩空气的气压发生装置。
为了确保设备和人身安全，空压机一般都设有温度启动保护、油气压差保护、吸气压力保护、排气压差保护、电机失压保护等多种保护功能，当空压机在运行中上述任一项发生故障，空压机控制系统就会发出跳闸命令，迫使电机停机，并通过汇集故障输出接口发出故障报警，如果要再次开机，必须先消除发生的故障，并对空压机进行故障复位，然后才能启动空压机和电机。空压机的控制系统配置有远方开/停机、远程故障报警、故障复位等控制功能，将空压机和DCS系统(分散控制系统)连接，在空压机跳闸后，工作人员通过计算机可以远程先对空压机跳闸故障进行复位，并再次启动空压机及电机。当电网闪变时，空压机会发生低电压跳闸，根据高压供电系统的各项保护配置，系统电压的恢复时间一般不会超过1s(保护时间设定为610ms)，虽然低电压故障在瞬间恢复正常，但空压机必须进行故障复位之后才能开启，复位之前，控制面板会显示相应的故障类型，然而根据现有的DCS系统对空压机进行复位，各类故障只有一个汇集故障输出端口，不能显示故障的类型，由于空压机多种故障共用一个远程输出点，无论是什么故障只产生同一种报警，不显示故障类型，如果是设备本身故障而直接远方复位并启动，可能造成安全事故，这就暴漏了空压机与DCS系统配合上的缺陷，达不到迅速成功启动的目的，且可能引发人身及设备安全事故。
因而，如何成功识别空压机故障为低电压跳闸故障，并在电压恢复正常后对故障进行自动复位，开启电机，保证生产工艺的连续性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种空压机控制方法及系统，能够成功识别空压机故障为低电压跳闸故障，并在电压恢复正常后对故障进行自动复位，开启电机，保证生产工艺的连续性。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：
一种空压机控制方法，用于空压机控制系统故障后的空压机及电机再启动，所述空压机控制系统包括：与所述电机连接的空压机和与所述空压机连接的分散控制系统，所述方法包括：
采用电机再启动器判断所述空压机控制系统故障是否为低电压跳闸故障；
若所述空压机控制系统故障为低电压跳闸故障，则对所述空压机控制系统故障进行故障复位；
再次启动所述空压机及电机；
若所述空压机控制系统故障不是低电压跳闸故障，则所述空压机的断电器接点不发生动作。
优选的，采用电机再启动器判断所述空压机控制系统故障是否为低电压跳闸故障，包括：采用电机再启动器判断所述空压机控制系统是否发生了低电压事件，和，采用电机再启动器判断所述空压机控制系统是否发生了跳闸事件。
优选的，采用电机再启动器判断所述空压机控制系统是否发生了低电压事件为：采用电机再启动器判断所述空压机的控制回路变压器一次侧电压是否发生了下降事件。
优选的，采用电机再启动器判断所述空压机控制系统是否发生了跳闸事件为：采用电机再启动器判断所述空压机的Y/Δ控制回路的主接触器是否由闭合状态变为断开状态；若所述主接触器由闭合状态变为断开状态，则判定所述空压机控制系统发生了跳闸事件。
优选的，对所述空压机控制系统故障进行故障复位为：短接电机再启动器的辅继电器和所述空压机的外部复位端子，对低电压跳闸故障进行复位。
优选的，再次启动所述空压机及电机为：短接电机再启动器的主继电器和所述空压机的外部启动端子，对空压机及电机进行再启动。
优选的，当所述空压机控制系统对多台空压机进行再启动控制时，对所述主继电器的延时闭合时间进行阶梯性设置。
一种空压机控制系统，包括电机、与所述电机连接的空压机和与所述空压机连接的分散控制系统，所述系统还包括：电机再启动器，所述电机再启动器分别与所述空压机及分散控制系统连接，用于判断所述空压机控制系统故障是否为低电压跳闸故障，并在判定所述空压机控制系统故障为低电压跳闸故障时，对所述空压机控制系统故障进行故障复位，再次启动所述空压机及电机。
优选的，所述电机再启动器为MRR-220-4C型电机再启动器。
优选的，所述电机再启动器的电源接点与所述空压机的控制回路变压器一次侧并联。
与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
本发明实施例所提供的空压机控制方法，采用电机再启动器判断所述空压机控制系统故障是否为低电压跳闸故障，使得由电机、空压机和分散控制系统组成的空压机控制系统能够成功识别低电压跳闸故障，使得空压机和分散控制系统的配合更为协调；若所述空压机控制系统故障为低电压跳闸故障，则对所述空压机控制系统故障进行故障复位，再次启动所述空压机及电机，保证了生产工艺的连续性。若所述空压机控制系统故障不是低电压跳闸故障，则所述空压机的断电器接点不发生动作，避免了空压机及电机等设备在机械故障过负荷或短路情况下误启动，保证了人身及设备的安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种空压机控制方法流程示意图；
图2为本发明一个实施例中X3端子排的管脚结构示意图；
图3为本发明一个实施例中Delcos3100控制器远程开停机控制接点结构示意图；
图4为本发明一个实施例中安装有电机再启动器的空压机控制系统结构示意图。
具体实施方式
正如背景技术部分所述，当空压机发生低电压跳闸时，低电压故障会在瞬间恢复正常，但空压机必须进行故障复位之后才能开启，复位之前，控制面板会显示相应的故障类型，然而根据现有的DCS系统对空压机进行复位，各类故障只有一个汇集故障输出端口，不能显示故障的类型，这就暴漏了空压机与DCS系统配合上的缺陷，达不到迅速成功启动的目的，且可能引发人身及设备安全事故。
基于上述研究的基础上，本发明实施例提供了一种空压机控制方法，用于空压机控制系统故障后的空压机及电机再启动，本发明采用电机再启动器判断所述空压机控制系统故障是否为低电压跳闸故障，使得由电机、空压机和分散控制系统组成的空压机控制系统能够成功识别低电压跳闸故障，使得空压机和分散控制系统的配合更为协调；若所述空压机控制系统故障为低电压跳闸故障，则对所述空压机控制系统故障进行故障复位，再次启动所述空压机及电机，保证了生产工艺的连续性。若所述空压机控制系统故障不是低电压跳闸故障，则所述空压机的断电器接点不发生动作，避免了空压机及电机等设备在机械故障过负荷或短路情况下误启动，保证了人身及设备的安全。
为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
请参考图1，图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种空压机控制方法流程示意图。
本发明的一种具体实施方式所提供的一种空压机控制方法，用于空压机控制系统故障后的空压机及电机再启动，所述空压机控制系统包括：与所述电机连接的空压机和与所述空压机连接的分散控制系统，所述方法包括：
步骤101：采用电机再启动器判断所述空压机控制系统故障是否为低电压跳闸故障。
步骤102：若所述空压机控制系统故障为低电压跳闸故障，则对所述空压机控制系统故障进行故障复位。
其中，电机再启动器检测电压是否恢复正常，当电机再启动器检测到电压恢复正常后，对空压机控制系统故障进行故障复位，以保证故障复位的成功率。
步骤103：再次启动所述空压机及电机。
步骤104：若所述空压机控制系统故障不是低电压跳闸故障，则所述空压机的断电器接点不发生动作。
在本本实施例中，采用电机再启动器判断所述空压机控制系统故障是否为低电压跳闸故障，使得由电机、空压机和分散控制系统组成的空压机控制系统能够成功识别低电压跳闸故障，使得空压机和分散控制系统的配合更为协调；若所述空压机控制系统故障为低电压跳闸故障，电机再启动器对所述空压机控制系统故障进行故障复位，并再次启动所述空压机及电机，保证了生产工艺的连续性。若所述空压机控制系统故障不是低电压跳闸故障，则所述空压机的断电器接点不发生动作，避免了空压机及电机等设备在机械故障过负荷或短路情况下误启动，保证了人身及设备的安全。
在上述实施例的基础上，本发明一个实施例采用电机再启动器判断所述空压机控制系统故障是否为低电压跳闸故障，包括：采用电机再启动器判断所述空压机控制系统是否发生了低电压事件，和，采用电机再启动器判断所述空压机控制系统是否发生了跳闸事件。
其中，优选采用电机再启动器判断所述空压机控制系统是否发生了低电压事件为：采用电机再启动器判断所述空压机的控制回路变压器一次侧电压是否发生了下降事件。
如果空压机的控制回路变压器一次侧电压一直正常，即没有发生电压下降时间，则说明非失压原因造成跳闸，此时不能再启动空压机和电机等设备。
采用电机再启动器判断所述空压机控制系统是否发生了跳闸事件为：采用电机再启动器判断所述空压机的Y/Δ控制回路的主接触器是否由闭合状态变为断开状态；若所述主接触器由闭合状态变为断开状态，则判定所述空压机控制系统发生了跳闸事件。
电机再启动器从信号采集上判断空压机控制系统是否满足低电压事件和跳闸事件这连个条件，当上述这两个条件同时具备时，才能够判定发生的是低电压跳闸故障，对空压机进行低电压故障复位，进而再启动空压机和电机；如果上述两个条件中的任意一个条件不具备，那么就不能判定发生的是低电压跳闸故障，空压机的断电器接点就不发生动作，以避免空压机及电机等设备在机械故障过负荷或短路情况下误启动，从而达到保证人身及设备安全的目的，例如当设备本体发生故障时，如发生油气压力故障、排气压力故障、吸气压力故障、电机超温故障，空压机设备不会实行复位再启动，需要检修正常后才能投入运行。
在上述实施例的基础上，本发明一个实施例对所述空压机控制系统故障进行故障复位为：短接电机再启动器的辅继电器和所述空压机的外部复位端子，对低电压跳闸故障进行复位。
再次启动所述空压机及电机为：短接电机再启动器的主继电器和所述空压机的外部启动端子，对空压机及电机进行再启动。
在本实施例中，将空压机的外部复位端子与电机再启动器的辅继电器接点连接，在空压机低电压跳闸故障消除后，辅继电器接点短接空压机外部复位端子就会使空压机低电压跳闸故障复位。电机再启动器的主继电器的输出接点是和空压机的外部启动端子连接的，在故障复位后，当满足再启动条件时，主继电器输出接点短接空压机外部启动端子，使得空压机启动。其中，可以对电机再启动器进行低电压、恢复电压、辅继电器延时闭合时间、主继电器延时闭合时间和允许低电压时间等参数进行相应的设置、整定，以满足空压机低电压跳闸故障成功复位的条件和再启动条件。
在上述实施例的基础上，在本发明一个实施例中，当所述空压机控制系统对多台空压机进行再启动控制时，对所述主继电器的延时闭合时间进行阶梯性设置。
对主继电器的延时闭合时间进行阶梯性设置，从而均匀起动负荷，可以确保系统的安全。
本发明一个实施例还提供了一种空压机控制系统，包括电机、与所述电机连接的空压机和与所述空压机连接的分散控制系统，所述系统还包括：电机再启动器，所述电机再启动器分别与所述空压机及分散控制系统连接，用于判断所述空压机控制系统故障是否为低电压跳闸故障，并在判定所述空压机控制系统故障为低电压跳闸故障时，对所述空压机控制系统故障进行故障复位，再次启动所述空压机及电机。
采用电机再启动器与原有的空压机控制系统配合，能够成功识别低电压跳闸故障，并在电压恢复正常后对故障进行自动复位，然后自动再启动电机，确保了生产工艺的连续性。
在本实施例中，所述电机再启动器优选为MRR-220-4C型电机再启动器。
根据空压机的控制原理图和接线图，引出Y/Δ控制回路的主接触器常开辅助接点接入端排，并做好标识。以MRR-220-4C型电机再启动器为例，空压机Y/Δ控制回路中3K3作为主接触器，无论是在启动过程还是运行过程中，该接触器一直闭合，只有当空压机和电机等设备停机后才会断开，取其中一对常开辅助接点3K3.3、3K3.4接到X3端子排上的28、30两个空余端子备用，此时，28、30两个空余端子为接触器辅助接点，其中，X3端子排的结构如图2所示，X3端子排是二次接线端子，该端子排上有许多空余端子没有接线，可以用作本发明中备用连接端子。电机在跳闸前主接触器接点闭合，跳闸后主接触器接点断开，电机再启动器的现场设备辅助接点连接X3端子排上的28、30两个空余端子，利用该接点前后逻辑关系作为判断空压机和电机等设备低电压跳闸的条件之一。
其中，所述电机再启动器的电源接点与所述空压机的控制回路变压器一次侧并联。
根据空压机的控制原理图和接线图，引出控制回路变压器输出侧电源，即从控制电源变压器一次侧并联引出220V电源线L、N分别接入到X3端子排的空端子上，做好标识，作为判断低电压跳闸故障的另一条件。
引出空压机控制器远程开停机控制接点，以控制器Delcos3100为例进行说明，如图3所示，图3为Delcos3100控制器远程开停机控制接点结构示意图，控制器的40、41两端子为远程开停机控制端子，利用控制线接将40、41两个端子连接到X3端子排25、26两端子上备用，此时，25、26两个端子为控制器远程启动接点，在没有故障的情况下，如果接通远程开停机控制端子，空压机就会启动。
引出故障复位端子，将空压机的外部复位端子27、31与端子排X3的15、18两个空余端子连接，如图4所示，图4为安装有电机再启动器的空压机控制系统结构示意图，然后将端子排X3的15、18两个空余端子与电机再启动器的辅继电器接点3、4接点连接，此时，15、18两个空余端子为控制器复位接点，在空压机低压跳闸故障消除后，启动电机再启动器的继电器动作，由电机再启动器的辅继电器短接一下端子排上15、18这对接点，对低电压跳闸故障进行复位。
将备用的X3端子排25、26两端子与电机再启动器的主继电器输出接点5、6两接点连接，当满足再启动条件时，主继电器输出接点短时闭合，接通空压机的控制器40、41两接点，使得空压机启动，进而电机再启动。
其中，需要对电机再启动器进行参数整定，在本实施例中，设置电机再启动器的参数：低电压UF为170V；恢复电压UH为200V；辅继电器延时闭合时间db为5s，主继电器延时闭合时间dA为10s，主继电器和辅继电器同时在电压恢复后开始计时；允许低电压时间dA为3s，根据生产工艺的需要，空压机通常停机时间不超过15S，再启动时间为10S，加上允许低电压时间一共为13S，在工艺要求的允许范围内。
需要说明的是，本实施例只是优选以MRR-220-4C型电机再启动器和Delcos3100控制器为例进行说明，也可以采用其他的电机再启动器和空压机控制器，只要具有相应的功能，以及上述端子和接口相对应连接即可，本发明实施例对此并不做限定，具体视情况而定。
还需要说明的是，本实施例只是优选采用X3端子排来连接电机再启动器和空压机，也可以采用其他的端子排或者其他的连接方式将电机再启动器的接点和空压机对应的接点连接，只要不影响电机再启动器和空压机的良好连接即可，本发明实施例对此并不做限定，具体视情况而定。
还需要说明的是，对电机再启动器进行整定的参数是根据整个空压机控制系统的实际情况测量出来的，上述参数值只是本实施例中空压机控制系统所需要设置的参数，根据实际情况也可能获得不同的参数，只要能够保证空压机和电机能够成功再启动，不影响生产工艺的连续性即可，本实施例对比并不做限定。
在本实施例中，电机再启动器电源接点与空压机控制电源一次侧并联，作为低电压跳闸故障的判断，如果电压一直正常，说明非失压原因跳闸，不能再启动空压机和电机等设备；电机再启动器的现场设备辅助接点连接星三角形回路中主接触器的常开接点，以此判断空压机和电机等设备在启动前是跳闸后停机还是一直处于停机状态，如果属于跳闸后停机，才会有下一步的命令发出；当满足故障复位条件时，辅继电器进行故障复位，当满足再启动的条件时，主继电器对空压机和电机进行再启动，保证了生产工艺的连续性。
综上所述，本发明实施例所提供的空压机控制方法及系统，采用电机再启动器判断所述空压机控制系统故障是否为低电压跳闸故障，使得由电机、空压机和分散控制系统组成的空压机控制系统能够成功识别低电压跳闸故障，使得空压机和分散控制系统的配合更为协调；若所述空压机控制系统故障为低电压跳闸故障，电机再启动器对所述空压机控制系统故障进行故障复位，并再次启动所述空压机及电机，保证了生产工艺的连续性。若所述空压机控制系统故障不是低电压跳闸故障，则所述空压机的断电器接点不发生动作，避免了空压机及电机等设备在机械故障过负荷或短路情况下误启动，保证了人身及设备的安全。
以上对本发明所提供的一种空压机控制方法及系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种空压机控制方法，用于空压机控制系统故障后的空压机及电机再启动，所述空压机控制系统包括：与所述电机连接的空压机和与所述空压机连接的分散控制系统，其特征在于，所述方法包括：
采用电机再启动器判断所述空压机控制系统故障是否为低电压跳闸故障；
若所述空压机控制系统故障为低电压跳闸故障，则对所述空压机控制系统故障进行故障复位；
再次启动所述空压机及电机；
若所述空压机控制系统故障不是低电压跳闸故障，则所述空压机的断电器接点不发生动作。
2.根据权利要求1所述的空压机控制方法，其特征在于，采用电机再启动器判断所述空压机控制系统故障是否为低电压跳闸故障，包括：
采用电机再启动器判断所述空压机控制系统是否发生了低电压事件，和，采用电机再启动器判断所述空压机控制系统是否发生了跳闸事件。
3.根据权利要求2所述的空压机控制方法，其特征在于，采用电机再启动器判断所述空压机控制系统是否发生了低电压事件为：
采用电机再启动器判断所述空压机的控制回路变压器一次侧电压是否发生了下降事件。
4.根据权利要求3所述的空压机控制方法，其特征在于，采用电机再启动器判断所述空压机控制系统是否发生了跳闸事件为：
采用电机再启动器判断所述空压机的Y/Δ控制回路的主接触器是否由闭合状态变为断开状态；若所述主接触器由闭合状态变为断开状态，则判定所述空压机控制系统发生了跳闸事件。
5.根据权利要求4所述的空压机控制方法，其特征在于，对所述空压机控制系统故障进行故障复位为：
短接电机再启动器的辅继电器和所述空压机的外部复位端子，对低电压跳闸故障进行复位。
6.根据权利要求5所述的空压机控制方法，其特征在于，再次启动所述空压机及电机为：
短接电机再启动器的主继电器和所述空压机的外部启动端子，对空压机及电机进行再启动。
7.根据权利要求6所述的空压机控制方法，其特征在于，当所述空压机控制系统对多台空压机进行再启动控制时，对所述主继电器的延时闭合时间进行阶梯性设置。
8.一种空压机控制系统，包括电机、与所述电机连接的空压机和与所述空压机连接的分散控制系统，其特征在于，所述系统还包括：
电机再启动器，所述电机再启动器分别与所述空压机及分散控制系统连接，用于判断所述空压机控制系统故障是否为低电压跳闸故障，并在判定所述空压机控制系统故障为低电压跳闸故障时，对所述空压机控制系统故障进行故障复位，再次启动所述空压机及电机。
9.根据权利要求8所述的空压机控制系统，其特征在于，所述电机再启动器为MRR-220-4C型电机再启动器。
10.根据权利要求8或9所述的空压机控制系统，其特征在于，所述电机再启动器的电源接点与所述空压机的控制回路变压器一次侧并联。
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