CN113279948A - 空压机集中控制系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了空压机集中控制系统及其控制方法，空压机机组、控制器模块、空压集并管路、定时排水组件、制氮控制组件、吸干机组件、空压机监控模块。该空压机集中控制系统及其控制方法，通过控制器模块对流量计读取的实时压缩空气使用量的实时数据采集与判断，当实时数据数值低于PLC模块内设定的数值区间下限时，PLC模块会卸载部分正在运行的空气压缩机与吸干机，使得压缩空气的产出量与使用量相匹配，实现集中控制，根据终端需求平衡用量，达到节约能源的效果，当实时数据数值高于PLC模块内设定的数值区间上限时，PLC模块会启动部分备用的空气压缩机与吸干机，使得压缩空气的产出量及时满足使用所需，防止出现生产线中断、影响作业的情况，实现主备机顺序控制，提高生产效率。

Description

空压机集中控制系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及空气压缩技术领域，具体为空压机集中控制系统及其控制方法。
背景技术
人们的日常生活离不开空气，空气中的氧气成分是人类生存不可或缺的气体之一，空气除了对人类生活十分重要之外，其在工业上的用途也十分广泛，由于空气的可压缩性质，人们通过空气压缩机将空气进行压缩后形成压缩空气作为重要的动力源，压缩空气作为动力源具有清晰透明、输送方便、没有特殊的有害性能、没有起火危险，不怕超负荷、能在许多不利环境下工作等优点。
压缩空气的制造是一个很繁琐以及严密的工作，在压缩空气制造过程中，需要用到空气压缩机、吸干机、存储罐等一系列设备，且随着社会的不断进步，传统的压缩空气制造链存在很大问题，具体如下：
1、人工开启，人工关闭，需要跟罐区、小包装、精炼人员相互沟通、根据现场开启的生产线数量和工艺段来匹配多少数量的设备以满足实际需求，管理十分麻烦。
2、无法应急，当设备突遇故障时，需等待使用方反馈气压不足方可知晓出现故障，影响生产效率。
3、需要安排有经验的人员实时安管，浪费人力。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供空压机集中控制系统及其控制方法，具备对生产设备的集中控制功能。
本发明为实现技术目的采用如下技术方案：空压机集中控制系统及其控制方法，空压机机组、控制器模块、空压集并管路、定时排水组件、制氮控制组件、吸干机组件、空压机监控模块；
空压机机组，由空气压缩机、缓冲罐、分气包以及存储罐组成，用于制造压缩空气，同时为制氮控制组件提供初始压缩空气；
控制器模块，用于对空压集并管路、定时排水组件、制氮控制组件、吸干机组件、空压机监控模块产生的实时数据进行采集并分析处理；
空压集并管路，用于将空压机机组内的空压机以及吸干机启停控制组件内的吸干机集中连通为一体，并与控制器模块相连；
定时排水组件，用于将吸干机组件工作中产生的水分排出；
制氮控制组件，用于控制制氮机制造氮气并对制氮机压力开关进行实时监控；
吸干机启组件，用于对空压机机组产生的压缩空气进行干燥处理；
空压机监控模块，用于实时监空气压缩机的油温、压力值以及使用量，并对空气压缩机的使用时长进行统计。
空压机集中控制系统及其控制方法，步骤包括：
S1、启动电源，空压机机组开始工作，空气压缩机吸入外界空气并进行压缩；
S2、压缩后的空气通过空压集并管路进入缓冲罐；
S3、缓冲罐中的压缩空气通过空压集并管路进入吸干机组件，由吸干机组件对压缩空气进行干燥处理；
S4、干燥处理后的压缩空气由空压集并管路进入分气包，分气包将干燥后的压缩空气导入存储罐内；
S5、存储罐内的压缩空气通过分气包流入包装流水线或制氮控制组件；
S6、控制器模块检测吸干机排出的水量以及露点高低，并控制定时排水组件的关闭和开启，及时将水份排出；
S7、控制器模块将存储罐内压缩空气的使用量进行读取，并与控制器模块内设定好的数值进行比对，当使用量低于或高于设定数值时，控制器模块向空压机控制组件发出命令，空压机控制组件控制空压机机组中空气压缩机的开启数量；
S8、控制器模块将存储罐内压缩空气的使用量进行读取，并与控制器模块内设定好的数值进行比对，当使用量低于或高于设定数值时，控制器模块向吸干机组件发出命令，吸干机组件则会控制吸干机的开启数量。
S9、控制器模块将存储罐内压缩空气的使用量进行读取，并与控制器模块内设定好的数值进行比对，当使用量低于或高于设定数值时，控制器模块向制氮控制组件发出命令，制氮控制组件则会控制制氮机的开启与关闭。
作为优化，所述存储罐内设置有流量计，所述流量计可读取存储罐内压缩空气的实时使用量。
作为优化，所述控制器模块内设置有PLC模块，所述PLC模块设定有数值区间，PLC模块可采集流量计所读取的数值并与设定的数值区间对比作出判断。
作为优化，所述控制器模块可对空压机机组、制氮控制组件、吸干机启停控制组件中的每个空气压缩机、吸干机与制氮机进行单独启停控制且可识别出每台机器的功率大小并做相应匹配。
作为优化，所述空压机监控模块设置有报警装置，当空气压缩机的油温、压力值出现异常，空压机监控模块会启动报警装置并采集实时数据，将数据传输至控制器模块，PLC模块作出判断并发出指令对空气压缩机的启停进行控制。
作为优化，所述空压集并管路将每个空气压缩机与缓冲罐、每个缓冲罐与吸干机相互连通，形成集中控制网。
本发明具备以下有益效果：
1、该空压机集中控制系统及其控制方法，通过控制器模块对流量计读取的实时压缩空气使用量的实时数据采集与判断，当实时数据数值低于PLC模块内设定的数值区间下限时，PLC模块会卸载部分正在运行的空气压缩机与吸干机，使得压缩空气的产出量与使用量相匹配，实现集中控制，根据终端需求平衡用量，达到节约能源的效果。
2、该空压机集中控制系统及其控制方法，通过控制器模块对流量计读取的实时压缩空气使用量的实时数据采集与判断，当实时数据数值高于PLC模块内设定的数值区间上限时，PLC模块会启动部分备用的空气压缩机与吸干机，使得压缩空气的产出量及时满足使用所需，防止出现生产线中断、影响作业的情况，实现主备机顺序控制，提高生产效率。
3、该空压机集中控制系统及其控制方法，通过空压机监控模块对正在运行的空气压缩机的油温和压力值的统计并传输至PLC模块，当部分空气压缩机出现意外故障停止运行时，PLC模块会自动检索当前的空气压缩机运行情况并启动备用空气压缩机，以满足生产所需，当空气压缩机的油温和压力值出现异常时，PLC模块会发出报警并将数据传输至管理人员的移动设备，实现故障自动检测、判断与处理的效果。
4、该空压机集中控制系统及其控制方法，通过空压集并管路形成的集中控制网，将设备集中控制并通过PLC模块实现对每个单体设备的启停控制，实现设备启停的统一管理。
5、该空压机集中控制系统及其控制方法，通过控制器模块检测吸干机排出的水量以及露点高低，实现排水装置的自动开启与关闭，排水的时间间隔可控，到达降低气源浪费的效果。
附图说明
图1为本发明空压机数据采集控制原理图；
图2为本发明控制器模块数据采集流程图；
图3为本发明PLC模块集中控制示意图；
图4为本发明空压集并管路示意图；
图5为本发明空压机监控模块监控流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
空压机集中控制系统及其控制方法，空压机机组、控制器模块、空压集并管路、定时排水组件、制氮控制组件、吸干机组件、空压机监控模块；
空压机机组，由空气压缩机、缓冲罐、分气包以及存储罐组成，用于制造压缩空气，同时为制氮控制组件提供初始压缩空气；
控制器模块，用于对空压集并管路、定时排水组件、制氮控制组件、吸干机组件、空压机监控模块产生的实时数据进行采集并分析处理；
空压集并管路，用于将空压机机组内的空压机以及吸干机启停控制组件内的吸干机集中连通为一体，并与控制器模块相连；
定时排水组件，用于将吸干机组件工作中产生的水分排出；
制氮控制组件，用于控制制氮机制造氮气并对制氮机压力开关进行实时监控；
吸干机启组件，用于对空压机机组产生的压缩空气进行干燥处理；
空压机监控模块，用于实时监空气压缩机的油温、压力值以及使用量，并对空气压缩机的使用时长进行统计。
空压机集中控制系统及其控制方法，步骤包括：
S1、启动电源，空压机机组开始工作，空气压缩机吸入外界空气并进行压缩；
S2、压缩后的空气通过空压集并管路进入缓冲罐；
S3、缓冲罐中的压缩空气通过空压集并管路进入吸干机组件，由吸干机组件对压缩空气进行干燥处理；
S4、干燥处理后的压缩空气由空压集并管路进入分气包，分气包将干燥后的压缩空气导入存储罐内；
S5、存储罐内的压缩空气通过分气包流入包装流水线或制氮控制组件；
S6、控制器模块检测吸干机排出的水量以及露点高低，并控制定时排水组件的关闭和开启，及时将水份排出；
如此可实现排水装置的自动启动与关闭，排水的时间间隔可控，降低气源浪费。
实施例2
空压机集中控制系统及其控制方法，空压机机组、控制器模块、空压集并管路、定时排水组件、制氮控制组件、吸干机组件、空压机监控模块；
空压机机组，由空气压缩机、缓冲罐、分气包以及存储罐组成，用于制造压缩空气，同时为制氮控制组件提供初始压缩空气；
控制器模块，用于对空压集并管路、定时排水组件、制氮控制组件、吸干机组件、空压机监控模块产生的实时数据进行采集并分析处理；
空压集并管路，用于将空压机机组内的空压机以及吸干机启停控制组件内的吸干机集中连通为一体，并与控制器模块相连；
定时排水组件，用于将吸干机组件工作中产生的水分排出；
制氮控制组件，用于控制制氮机制造氮气并对制氮机压力开关进行实时监控；
吸干机启组件，用于对空压机机组产生的压缩空气进行干燥处理；
空压机监控模块，用于实时监空气压缩机的油温、压力值以及使用量，并对空气压缩机的使用时长进行统计。
空压机集中控制系统及其控制方法，步骤包括：
S1、启动电源，空压机机组开始工作，空气压缩机吸入外界空气并进行压缩；
S2、压缩后的空气通过空压集并管路进入缓冲罐；
S3、缓冲罐中的压缩空气通过空压集并管路进入吸干机组件，由吸干机组件对压缩空气进行干燥处理；
S4、干燥处理后的压缩空气由空压集并管路进入分气包，分气包将干燥后的压缩空气导入存储罐内；
S5、存储罐内的压缩空气通过分气包流入包装流水线或制氮控制组件；
S6、控制器模块检测吸干机排出的水量以及露点高低，并控制定时排水组件的关闭和开启，及时将水份排出；
S7、控制器模块将存储罐内压缩空气的使用量进行读取，并与控制器模块内设定好的数值进行比对，当使用量低于或高于设定数值时，控制器模块向空压机控制组件发出命令，空压机控制组件控制空压机机组中空气压缩机的开启数量；
作为优化，存储罐内设置有流量计，流量计可读取存储罐内压缩空气的实时使用量。
作为优化，控制器模块内设置有PLC模块，PLC模块设定有数值区间，PLC模块可采集流量计所读取的数值并与设定的数值区间对比作出判断。
作为优化，控制器模块可对空压机机组、制氮控制组件、吸干机启停控制组件中的每个空气压缩机、吸干机与制氮机进行单独启停控制且可识别出每台机器的功率大小并做相应匹配。
在生产运作时，当终端用气量较大时，控制器模块会自动检测并开启备用设备，
例1：当终端用气量大于1500Nm3/h时，一台吸干机处理量不够，漏点升高，供气不足；水分含量高，需要使用2台，此时控制器模块会读取到流量计采集的实时数据，并启动备用吸干机，当终端用气量位于400-1000Nm3之间时，2台吸干机开启就会浪费10％的压缩空气，此时控制器模块会根据实时数据控制关闭正在运行的备用吸干机，如此达到减少能耗，节约成本的效果。
例2：当终端用力气量小于500Nm3/h，控制器模块控制功率较低的两台空气压缩机#1和#2，当终端用力气量位于500-1500Nm3/h之间时，控制器模块控制关闭#1，并启动功率较高的#3，当终端用力气量位于1500-2500Nm3/h之间时，控制器模块控制控制#1、#2、#3同时启动，到达使用量与产出量及时匹配的效果。
实施例3
空压机集中控制系统及其控制方法，空压机机组、控制器模块、空压集并管路、定时排水组件、制氮控制组件、吸干机组件、空压机监控模块；
空压机机组，由空气压缩机、缓冲罐、分气包以及存储罐组成，用于制造压缩空气，同时为制氮控制组件提供初始压缩空气；
控制器模块，用于对空压集并管路、定时排水组件、制氮控制组件、吸干机组件、空压机监控模块产生的实时数据进行采集并分析处理；
空压集并管路，用于将空压机机组内的空压机以及吸干机启停控制组件内的吸干机集中连通为一体，并与控制器模块相连；
定时排水组件，用于将吸干机组件工作中产生的水分排出；
制氮控制组件，用于控制制氮机制造氮气并对制氮机压力开关进行实时监控；
吸干机启组件，用于对空压机机组产生的压缩空气进行干燥处理；
空压机监控模块，用于实时监空气压缩机的油温、压力值以及使用量，并对空气压缩机的使用时长进行统计。
空压机集中控制系统及其控制方法，步骤包括：
S1、启动电源，空压机机组开始工作，空气压缩机吸入外界空气并进行压缩；
S2、压缩后的空气通过空压集并管路进入缓冲罐；
S3、缓冲罐中的压缩空气通过空压集并管路进入吸干机组件，由吸干机组件对压缩空气进行干燥处理；
S4、干燥处理后的压缩空气由空压集并管路进入分气包，分气包将干燥后的压缩空气导入存储罐内；
S5、存储罐内的压缩空气通过分气包流入包装流水线或制氮控制组件；
S6、控制器模块检测吸干机排出的水量以及露点高低，并控制定时排水组件的关闭和开启，及时将水份排出；
作为优化，存储罐内设置有流量计，流量计可读取存储罐内压缩空气的实时使用量。
作为优化，控制器模块内设置有PLC模块，PLC模块设定有数值区间，PLC模块可采集流量计所读取的数值并与设定的数值区间对比作出判断。
作为优化，控制器模块可对空压机机组、制氮控制组件、吸干机启停控制组件中的每个空气压缩机、吸干机与制氮机进行单独启停控制且可识别出每台机器的功率大小并做相应匹配。
作为优化，空压机监控模块设置有报警装置，当空气压缩机的油温、压力值出现异常，空压机监控模块会启动报警装置并采集实时数据，将数据传输至控制器模块，PLC模块作出判断并发出指令对空气压缩机的启停进行控制。
如此，可实现空气压缩机的实时监控效果，当空气压缩机的监控数据出现异常时，控制器模块可及时发出警报并停止故障设备，启动备用设备。
实施例4
空压机集中控制系统及其控制方法，空压机机组、控制器模块、空压集并管路、定时排水组件、制氮控制组件、吸干机组件、空压机监控模块；
空压机机组，由空气压缩机、缓冲罐、分气包以及存储罐组成，用于制造压缩空气，同时为制氮控制组件提供初始压缩空气；
控制器模块，用于对空压集并管路、定时排水组件、制氮控制组件、吸干机组件、空压机监控模块产生的实时数据进行采集并分析处理；
空压集并管路，用于将空压机机组内的空压机以及吸干机启停控制组件内的吸干机集中连通为一体，并与控制器模块相连；
定时排水组件，用于将吸干机组件工作中产生的水分排出；
制氮控制组件，用于控制制氮机制造氮气并对制氮机压力开关进行实时监控；
吸干机启组件，用于对空压机机组产生的压缩空气进行干燥处理；
空压机监控模块，用于实时监空气压缩机的油温、压力值以及使用量，并对空气压缩机的使用时长进行统计。
空压机集中控制系统及其控制方法，步骤包括：
S1、启动电源，空压机机组开始工作，空气压缩机吸入外界空气并进行压缩；
S2、压缩后的空气通过空压集并管路进入缓冲罐；
S3、缓冲罐中的压缩空气通过空压集并管路进入吸干机组件，由吸干机组件对压缩空气进行干燥处理；
S4、干燥处理后的压缩空气由空压集并管路进入分气包，分气包将干燥后的压缩空气导入存储罐内；
S5、存储罐内的压缩空气通过分气包流入包装流水线或制氮控制组件；
S6、控制器模块检测吸干机排出的水量以及露点高低，并控制定时排水组件的关闭和开启，及时将水份排出；
S7、控制器模块将存储罐内压缩空气的使用量进行读取，并与控制器模块内设定好的数值进行比对，当使用量低于或高于设定数值时，控制器模块向空压机控制组件发出命令，空压机控制组件控制空压机机组中空气压缩机的开启数量；
S8、控制器模块将存储罐内压缩空气的使用量进行读取，并与控制器模块内设定好的数值进行比对，当使用量低于或高于设定数值时，控制器模块向吸干机组件发出命令，吸干机组件则会控制吸干机的开启数量。
S9、控制器模块将存储罐内压缩空气的使用量进行读取，并与控制器模块内设定好的数值进行比对，当使用量低于或高于设定数值时，控制器模块向制氮控制组件发出命令，制氮控制组件则会控制制氮机的开启与关闭。
作为优化，存储罐内设置有流量计，流量计可读取存储罐内压缩空气的实时使用量。
作为优化，控制器模块内设置有PLC模块，PLC模块设定有数值区间，PLC模块可采集流量计所读取的数值并与设定的数值区间对比作出判断。
作为优化，控制器模块可对空压机机组、制氮控制组件、吸干机启停控制组件中的每个空气压缩机、吸干机与制氮机进行单独启停控制且可识别出每台机器的功率大小并做相应匹配。
作为优化，空压机监控模块设置有报警装置，当空气压缩机的油温、压力值出现异常，空压机监控模块会启动报警装置并采集实时数据，将数据传输至控制器模块，PLC模块作出判断并发出指令对空气压缩机的启停进行控制。
作为优化，空压集并管路将每个空气压缩机与缓冲罐、每个缓冲罐与吸干机相互连通，形成集中控制网。
如此可将空气压缩机产出的压缩空气合理分配，实现统一管理，也方便PLC模块对设备的控制。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.空压机集中控制系统及其控制方法，其特征在于：空压机机组、控制器模块、空压集并管路、定时排水组件、制氮控制组件、吸干机组件、空压机监控模块；
空压机机组，由空气压缩机、缓冲罐、分气包以及存储罐组成，用于制造压缩空气，同时为制氮控制组件提供初始压缩空气；
控制器模块，用于对空压集并管路、定时排水组件、制氮控制组件、吸干机组件、空压机监控模块产生的实时数据进行采集并分析处理；
空压集并管路，用于将空压机机组内的空压机以及吸干机启停控制组件内的吸干机集中连通为一体，并与控制器模块相连；
定时排水组件，用于将吸干机组件工作中产生的水分排出；
制氮控制组件，用于控制制氮机制造氮气并对制氮机压力开关进行实时监控；
吸干机启组件，用于对空压机机组产生的压缩空气进行干燥处理；
空压机监控模块，用于实时监空气压缩机的油温、压力值以及使用量，并对空气压缩机的使用时长进行统计。
2.一种根据权利要求1所述的空压机集中控制系统及其控制方法，其特征在于：步骤包括
S1、启动电源，空压机机组开始工作，空气压缩机吸入外界空气并进行压缩；
S2、压缩后的空气通过空压集并管路进入缓冲罐；
S3、缓冲罐中的压缩空气通过空压集并管路进入吸干机组件，由吸干机组件对压缩空气进行干燥处理；
S4、干燥处理后的压缩空气由空压集并管路进入分气包，分气包将干燥后的压缩空气导入存储罐内；
S5、存储罐内的压缩空气通过分气包流入包装流水线或制氮控制组件；
S6、控制器模块检测吸干机排出的水量以及露点高低，并控制定时排水组件的关闭和开启，及时将水份排出；
S7、控制器模块将存储罐内压缩空气的使用量进行读取，并与控制器模块内设定好的数值进行比对，当使用量低于或高于设定数值时，控制器模块向空压机控制组件发出命令，空压机控制组件控制空压机机组中空气压缩机的开启数量；
S8、控制器模块将存储罐内压缩空气的使用量进行读取，并与控制器模块内设定好的数值进行比对，当使用量低于或高于设定数值时，控制器模块向吸干机组件发出命令，吸干机组件则会控制吸干机的开启数量。
S9、控制器模块将存储罐内压缩空气的使用量进行读取，并与控制器模块内设定好的数值进行比对，当使用量低于或高于设定数值时，控制器模块向制氮控制组件发出命令，制氮控制组件则会控制制氮机的开启与关闭。
3.根据权利要求2所述的空压机集中控制系统及其控制方法运行方法，其特征在于：所述存储罐内设置有流量计，所述流量计可读取存储罐内压缩空气的实时使用量。
4.根据权利要求2所述的空压机集中控制系统及其控制方法运行方法，其特征在于：所述控制器模块内设置有PLC模块，所述PLC模块设定有数值区间，PLC模块可采集流量计所读取的数值并与设定的数值区间对比作出判断。
5.根据权利要求2所述的空压机集中控制系统及其控制方法运行方法，其特征在于：所述控制器模块可对空压机机组、制氮控制组件、吸干机启停控制组件中的每个空气压缩机、吸干机与制氮机进行单独启停控制且可识别出每台机器的功率大小并做相应匹配。
6.根据权利要求2所述的空压机集中控制系统及其控制方法运行方法，其特征在于：所述空压机监控模块设置有报警装置，当空气压缩机的油温、压力值出现异常，空压机监控模块会启动报警装置并采集实时数据，将数据传输至控制器模块，PLC模块作出判断并发出指令对空气压缩机的启停进行控制。
7.根据权利要求2所述的空压机集中控制系统及其控制方法运行方法，其特征在于：所述空压集并管路将每个空气压缩机与缓冲罐、每个缓冲罐与吸干机相互连通，形成集中控制网。
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