CN115013347A - 载板玻璃生产车间风机智能控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种载板玻璃生产车间风机智能控制方法及系统，属于生产环境风机控制技术领域。本发明包括若干台风机、温度传感器和控制箱，控制箱内包括PLC控制器、接触器、热继电器、漏保开关、电机综合保护装置、报警器和无线网卡，风机采用PLC控制器进行控制，根据现场温度以及单个风机运行时间来选择投切风机和风机数量；PLC控制器通过运行良好的风机根据现场温度状况重新组织风机的启停，并通过报警信息通知运检人员进行检修；设定风机的维护保养时间来定期进行维护保养；一方面将环境温度控制在可控范围内，避免温度过高对设备造成影响；另一方面风机轮流启停，避免单台电机长时间运行对电机造成的破坏；可广泛运用于环境控制场合。

Description

载板玻璃生产车间风机智能控制方法及系统
技术领域
本发明涉及一种载板玻璃生产车间风机智能控制方法及系统，属于生产环境风机控制技术领域。
背景技术
载板玻璃生产车间环境复杂多变，因而对车间内设备提出了更高的要求，室内温度是非常重要的，需要明确定义好车间内的温度环境，确保整个风机系统持续在符合要求的温度环境，以防止生产设备、产品因温度等环境因素而发生故障。
厂区面接较大，风机数量较多且较为分散，人工开启、停止风机需要很长时间，且风机运行过程中出现任何问题都需要人工去巡检发现，浪费人工成本，且效果很难掌控；夏季高温天气下若风机无法自动工作，不能向外散热，会导致车间温度过高，影响生产；风机手动投运后不能自停，长期运行将导致风机烧毁；没有统计风机运行时间，从而错过最佳的维护保养时间，降低风机的使用寿命；设备长期处于高温环境运行，不能因环境的变化而进行相应的调整，不仅加快一次电气设备的锈蚀和绝缘老化，还可能因二次设备接地、端子排锈蚀以及接触不良等问题引发保护误动和拒动，甚至引发绝缘击穿或火灾事故。
通过具体措施保证环境的温度值在控制的范围内，并对环境温度进行监控和做好记录，超过允许范围及时采取措施。
发明内容
针对现有技术存在的上述缺陷，本发明提出了一种载板玻璃生产车间风机智能控制方法及系统，基于温度传感器的在线监测，通过对采集到的现场温度信息进行分析比较，实现对风机的智能控制；通过对风机电机的检测，判断风机是否正常运转，如不正常运转，设置故障报警等提示信号，及时维修，降低人工巡检的成本，保证风机及设备的正常运行效率；设定风机的维护保养时间来定期进行维护保养，提高风机的使用寿命、将环境温度控制在可控范围内。
本发明所述的载板玻璃生产车间风机智能控制方法，包括如下步骤：
步骤1：环境温度T＜30℃时，则风机不启动；
步骤2：当30℃≤T＜35℃时，启动一台风机；分为如下几种情况：
情况一：假设启动风机A，当28℃＜T＜35℃，且风机A运行满8h时，风机A停运，启动另一台风机；
情况二：假设启动风机B，当28℃＜T＜35℃，且风机B运行满8h时，风机B停运，启动第三台风机；
情况三：假设启动风机C,依次轮流启动，保证运行中的风机为总运行时间最短；
当T≤28℃时，风机停运；
步骤3：当35℃≤T＜40℃时，同时启动两台风机；分为如下几种情况：
情况一：假设启动风机A和风机B；直到一台风机运行满8h时，33℃＜T＜40℃，风机A停运，启动风机C；
情况二：当风机B运行时间满8h时，33℃＜T＜40℃，风机B停运，启动风机A；依次轮流启动，保证运行中的风机为总运行时间最短；
情况三：当T≤33℃时，停运运行时间最长的风机，只保留运行时间最短的风机运行，然后重复步骤2。
优选地，所述步骤2中，当风机运行过程中，检测到运行中的A风机有故障或总运行时间不少于720h，A风机发生故障报警，通过现场报警信号和手机APP、小程序通知人员进行维修，维修过程中B、C两台风机全部启动；分为如下几种情况：
情况一：当A风机未维修完毕，B或C风机发生故障或B、C风机任意一台总运行时间超过720h，则通知维修人员维修B或C风机，未故障报警的风机运行；
情况二：当A风机未维修完毕，B和C风机同时发生故障或B和C风机同时总运行时间不少于720h，则三台风机同时维修，要加快先修复好一台风机使之先运转起来，再维修其他两台风机；
情况三：当A风机维修完毕，则投入A风机运行，B、C风机如有故障报警则维修。
优选地，所述步骤3中，当风机运行过程中检测到有A和B风机发生故障报警或运行时间不少于720h，发现A风机故障报警或总运行使劲按不少于720h，则停运A风机同时投入C风机，通过现场报警信息和手机APP、小程序通知运检人员进行维修，此时B、C风机运行；分为如下几种情况：
情况一：当A风机未维修完毕，发现B风机发生故障报警或总运行时间不少于720h，则对B风机进行维修，此时只有C风机正常运行，因环境温度需要两台风机同时投入运行，则要加快维修速度，先维修好一台，保证两台风机同时运行，再维修另一台风机；
情况二：若A、B风机还未维修完毕，C风机又发生故障报警或总运行使劲按不少于720h，则三台风机全部停运，要加快维修进度；直到A、B风机维修完毕并投入运行，若C风机有故障则维修。
本发明所述的载板玻璃生产车间风机智能控制系统，包括若干台风机、温度传感器和控制箱，控制箱内包括PLC控制器、接触器、热继电器、漏保开关、电机综合保护装置、报警器和无线网卡，其中：
风机，采用PLC控制器进行控制，根据现场温度以及单个风机运行时间来选择投切风机和风机数量，避免在不必要的情况下同时开启多台风机以及单台风机的长时间运行；
温度传感器，通过RS485信号线与PLC控制器连接，将温度信息传至PLC控制器；
PLC控制器，控制接触器的吸合实现风机的自动启停，并设定热继电器串联在控制回路中对风机进行过载保护；
电机综合保护装置，实时检测风机运行状态，若发生短路、断路、缺相情况，事故风机立即停运，PLC控制器通过运行良好的风机根据现场温度状况重新组织风机的启停，并通过报警信息通知运检人员进行检修；设定风机的维护保养时间来定期进行维护保养；
无线网卡，内置于PLC控制器，通过网络将信号传送至手机APP或小程序，及时获得风机运行情况。
优选地，所述温度传感器在线实时监测，通过对采集到的现场温度信息进行分析比较，实现对风机的智能控制；通过对风机的检测，判断风机是否正常运转，如不正常运转，设置故障报警等提示信号，及时维修；设定风机的维护保养时间来定期进行维护保养，将环境温度控制在可控范围内。
优选地，所述电机综合保护装置，根据现场环境温度的变化自动启停风机，风机启停的温度阀值根据用户的实际需求进行修改；自动切换风机，让风机轮流交替工作，单台风机运行时间根据需求进行修改；控制箱分为手动/自动模式，手动模式下为就地状态，通过触摸屏手动对风机状态进行控制，方便检修；自动状态下PLC控制器根据设定策略对风机进行自动控制；系统配备急停/复位功能，紧急情况下对人员、设备进行保护。
本发明的有益效果是：本发明所述的载板玻璃生产车间风机智能控制方法，风机自动启停，减少人力，提高风机工作效率；合理的风机启停控制策略：一方面将环境温度控制在可控范围内，避免温度过高对设备造成影响；另一方面，风机轮流启停，避免了单台电机长时间运行对电机造成的破坏；设定风机的维护保养时间来定期进行维护保养，提高风机的使用寿命；通过电机综合保护装置，可快速有效的找出事故风机并进行检修，减少了人员巡检成本和避免了因巡检不到位而造成的损失。
附图说明
图1是本发明方法的流程原理框图。
图2是本发明系统的结构示意图。
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。
实施例：
下面结合图1对本发明的实施例做进一步描述，以3台风机为例，本发明所述的载板玻璃生产车间风机智能控制方法，具体算法、流程详如下所述：
风机工作模式：
步骤1：环境温度T＜30℃时，不启动；
步骤2：当30℃≤T＜35℃时，启动一台风机；
假设启动风机A(此时风机A总运行时间最短)，当28℃＜T＜35℃，且风机A运行满8h时，风机A停运，启动另一台风机；
假设启动风机B(此时风机B总运行时间最短)，当28℃＜T＜35℃，且风机B运行满8h时，风机B停运，启动第三台风机；
假设启动风机C(此时风机C总运行时间最短),依次轮流启动，保证运行中的风机为总运行时间最短。
当T≤28℃时，风机停运。
当风机运行过程中，检测到运行中的风机有故障或总运行时间不少于720h(如A风机)，A风机发生故障报警，通过现场报警信号和手机APP、小程序通知人员进行维修，维修过程中B、C两台风机全部启动；
当A风机未维修完毕，B或C风机发生故障或B、C风机任意一台总运行时间超过720h，则通知维修人员维修B或C风机，未故障报警的风机运行；
当A风机未维修完毕，B和C风机同时发生故障或B和C风机同时总运行时间不少于720h，则三台风机同时维修，要加快先修复好一台风机使之先运转起来，再维修其他两台风机；
当A风机维修完毕，则投入A风机运行，B、C风机如有故障报警则维修；
步骤3：当35℃≤T＜40℃时，同时启动两台风机，假设启动风机A和风机B；直到一台风机(假设风机A)运行满8h时，33℃＜T＜40℃，风机A停运，启动风机C(此时风机B和风机C总运行时间最短)；当风机B运行时间满8h时，33℃＜T＜40℃，风机B停运，启动风机A(此时风机A、风机C总运行时间最短)；依次轮流启动，保证运行中的风机为总运行时间最短。当T≤33℃时，停运运行时间最长的风机，只保留运行时间最短的风机运行，然后重复步骤2。
当风机运行过程中检测到有风机发生故障报警或运行时间不少于720h，例如A和B风机投入运行，发现A风机故障报警或总运行使劲按不少于720h，则停运A风机同时投入C风机，通过现场报警信息和手机APP、小程序通知运检人员进行维修，此时B、C风机运行；当A风机未维修完毕，发现B风机发生故障报警或总运行时间不少于720h，则对B风机进行维修，此时只有C风机正常运行，因环境温度需要两台风机同时投入运行，则要加快维修速度，先维修好一台，保证两台风机同时运行，再维修另一台风机；若A、B风机还未维修完毕，C风机又发生故障报警或总运行使劲按不少于720h，则三台风机全部停运，要加快维修进度；直到A、B风机维修完毕并投入运行，若C风机有故障则维修；
步骤4：当T≥40℃时，同时启动三台风机，直到T≤38℃时，停运运行时间最长的1台风机，然后重复步骤3。
当风机运行过程中检测到有风机发生故障报警(在此温度范围之内，不因风机总运行时间而报警跳闸)，故障风机停运并尽快进行检修并投入运行。
本发明所述的载板玻璃生产车间风机智能控制方法，风机自动启停，减少人力，提高风机工作效率；合理的风机启停控制策略：一方面将环境温度控制在可控范围内，避免温度过高对设备造成影响；另一方面，风机轮流启停，避免了单台电机长时间运行对电机造成的破坏；设定风机的维护保养时间来定期进行维护保养，提高风机的使用寿命；通过电机综合保护装置，可快速有效的找出事故风机并进行检修，减少了人员巡检成本和避免了因巡检不到位而造成的损失。
实施例2：
如图2所示，本发明载板玻璃生产车间风机智能控制系统，包括若干台风机、温度传感器和控制箱，控制箱内包括PLC控制器、接触器、热继电器、漏保开关、电机综合保护装置、报警器和无线网卡，其中：
风机，采用PLC控制器进行控制，根据现场温度以及单个风机运行时间来选择投切风机和风机数量，避免在不必要的情况下同时开启多台风机以及单台风机的长时间运行；
温度传感器，通过RS485信号线与PLC控制器连接，将温度信息传至PLC控制器；
PLC控制器，控制接触器的吸合实现风机的自动启停，并设定热继电器串联在控制回路中对风机进行过载保护；
电机综合保护装置，实时检测风机运行状态，若发生短路、断路、缺相情况，事故风机立即停运，PLC控制器通过运行良好的风机根据现场温度状况重新组织风机的启停，并通过报警信息通知运检人员进行检修；设定风机的维护保养时间来定期进行维护保养；
无线网卡，内置于PLC控制器，通过网络将信号传送至手机APP或小程序，及时获得风机运行情况。
风机采用PLC编程智能控制，根据现场温度以及单个风机运行时间来选择投切风机和风机数量，避免在不必要的情况下同时开启多台风机以及单台风机的长时间运行。
设定风机维修保养的时间，当风机运行时常达到720h时，发出报警提示，运检人员对风机进行维修保养，增加风机的使用寿命；风机的投切由智能风机控制单元，根据车间实时温度以及单个风机运行总时长来控制，不需要运行人员单独操作，减少运行人员的工作量；通过电机综合保护装置对运行的风机电机进行检测，可检测到风机电机是否正常启动、运转，如不正常运转，则发出故障报警信息，提示运检人员尽快检修，可减少风机巡检的人工成本；PLC控制单元可内置无线网卡，通过网络将信号传送至手机APP或小程序，即使人员不在现场，也能及时获得风机运行情况，将更多时间来巡查其他重要的项目，提高运行人员的工作效率。
控制箱内包括PLC、接触器、热继电器、漏保开关、电机综合保护装置、报警器、无线网卡等；温度传感器通过RS485信号线与PLC连接，将温度信息传至PLC；PLC控制接触器的吸合实现风机的自动启停；设定热继电器串联在控制回路中对电机进行过载保护；电机综合保护装置实时检测电机运行状态，若发生短路、断路、缺相等情况，事故风机立即停运，PLC控制器通过运行良好的风机根据现场温度状况重新组织风机的启停，并通过报警信息通知运检人员进行检修；设定风机的维护保养时间(运行720h)来定期进行维护保养，提高风机的使用寿命。
工作原理及过程：
本发明的系统可根据现场环境温度的变化自动启停风机，风机启停的温度阀值可根据用户的实际需求进行修改；为避免单台风机长时间运行对电机造成损坏，系统可对风机的运行时间进行控制，到时自动切换风机，让风机轮流交替工作，单台风机运行时间可根据需求进行修改；该系统分手动/自动模式，手动模式下为就地状态，通过触摸屏手动对风机状态进行控制，方便检修；自动状态下PLC根据设定策略对风机进行自动控制；系统配备急停/复位功能，紧急情况下对人员、设备进行保护。
本发明可广泛运用于生产环境风机控制场合。
上述未提及的内容为本领域常见技术手段，最为典型的是，2012年清华大学出版社出版的教科书中《单片机原理及其应用》中有介绍，因此，上述描述和附图充分地示出了本发明的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。

Claims (6)

1.一种载板玻璃生产车间风机智能控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：环境温度T＜30℃时，则风机不启动；
步骤2：当30℃≤T＜35℃时，启动一台风机；分为如下几种情况：
情况一：假设启动风机A，当28℃＜T＜35℃，且风机A运行满8h时，风机A停运，启动另一台风机；
情况二：假设启动风机B，当28℃＜T＜35℃，且风机B运行满8h时，风机B停运，启动第三台风机；
情况三：假设启动风机C,依次轮流启动，保证运行中的风机为总运行时间最短；
当T≤28℃时，风机停运；
步骤3：当35℃≤T＜40℃时，同时启动两台风机；分为如下几种情况：
情况一：假设启动风机A和风机B；直到一台风机运行满8h时，33℃＜T＜40℃，风机A停运，启动风机C；
情况二：当风机B运行时间满8h时，33℃＜T＜40℃，风机B停运，启动风机A；依次轮流启动，保证运行中的风机为总运行时间最短；
情况三：当T≤33℃时，停运运行时间最长的风机，只保留运行时间最短的风机运行，然后重复步骤2。
2.根据权利要求1所述的载板玻璃生产车间风机智能控制方法，其特征在于，所述步骤2中，当风机运行过程中，检测到运行中的A风机有故障或总运行时间不少于720h，A风机发生故障报警，通过现场报警信号和手机APP、小程序通知人员进行维修，维修过程中B、C两台风机全部启动；分为如下几种情况：
情况一：当A风机未维修完毕，B或C风机发生故障或B、C风机任意一台总运行时间超过720h，则通知维修人员维修B或C风机，未故障报警的风机运行；
情况二：当A风机未维修完毕，B和C风机同时发生故障或B和C风机同时总运行时间不少于720h，则三台风机同时维修，要加快先修复好一台风机使之先运转起来，再维修其他两台风机；
情况三：当A风机维修完毕，则投入A风机运行，B、C风机如有故障报警则维修。
3.根据权利要求2所述的载板玻璃生产车间风机智能控制方法，其特征在于，所述步骤3中，当风机运行过程中检测到有A和B风机发生故障报警或运行时间不少于720h，发现A风机故障报警或总运行使劲按不少于720h，则停运A风机同时投入C风机，通过现场报警信息和手机APP、小程序通知运检人员进行维修，此时B、C风机运行；分为如下几种情况：
情况一：当A风机未维修完毕，发现B风机发生故障报警或总运行时间不少于720h，则对B风机进行维修，此时只有C风机正常运行，因环境温度需要两台风机同时投入运行，则要加快维修速度，先维修好一台，保证两台风机同时运行，再维修另一台风机；
情况二：若A、B风机还未维修完毕，C风机又发生故障报警或总运行使劲按不少于720h，则三台风机全部停运，要加快维修进度；直到A、B风机维修完毕并投入运行，若C风机有故障则维修。
4.一种载板玻璃生产车间风机智能控制系统，其特征在于，包括若干台风机、温度传感器和控制箱，控制箱内包括PLC控制器、接触器、热继电器、漏保开关、电机综合保护装置、报警器和无线网卡，其中：
风机，采用PLC控制器进行控制，根据现场温度以及单个风机运行时间来选择投切风机和风机数量，避免在不必要的情况下同时开启多台风机以及单台风机的长时间运行；
温度传感器，通过RS485信号线与PLC控制器连接，将温度信息传至PLC控制器；
PLC控制器，控制接触器的吸合实现风机的自动启停，并设定热继电器串联在控制回路中对风机进行过载保护；
电机综合保护装置，实时检测风机运行状态，若发生短路、断路、缺相情况，事故风机立即停运，PLC控制器通过运行良好的风机根据现场温度状况重新组织风机的启停，并通过报警信息通知运检人员进行检修；设定风机的维护保养时间来定期进行维护保养；
无线网卡，内置于PLC控制器，通过网络将信号传送至手机APP或小程序，及时获得风机运行情况。
5.根据权利要求4所述的载板玻璃生产车间风机智能控制系统，其特征在于，所述温度传感器在线实时监测，通过对采集到的现场温度信息进行分析比较，实现对风机的智能控制；通过对风机的检测，判断风机是否正常运转，如不正常运转，设置故障报警等提示信号，及时维修；设定风机的维护保养时间来定期进行维护保养，将环境温度控制在可控范围内。
6.根据权利要求4所述的载板玻璃生产车间风机智能控制系统，其特征在于，所述电机综合保护装置，根据现场环境温度的变化自动启停风机，风机启停的温度阀值根据用户的实际需求进行修改；自动切换风机，让风机轮流交替工作，单台风机运行时间根据需求进行修改；控制箱分为手动/自动模式，手动模式下为就地状态，通过触摸屏手动对风机状态进行控制，方便检修；自动状态下PLC控制器根据设定策略对风机进行自动控制；系统配备急停/复位功能，紧急情况下对人员、设备进行保护。
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