CN201851323U - 空压机联动控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种空压机联动控制系统，包含有多台空压机，每台空压机与储气罐连接，储气罐上设有气压传感器，气压传感器与单片机的输入端连接，单片机指定一台空压机为主机，其余为辅机，主机持续运行，辅机处于开启待机状态，设有电机给所述的空压机供电，其特征在于：所述的单片机的信号传输系统设有抗干扰装置；所述的电机设有保护装置；所述的单片机将空压机联动控制系统中储气罐有效气压最小值和最大值设置成阈值，控制空压机的停机或者启动，每台空压机从停机到重新启动间隔设有最小时间，连续多台空压机启动或停机相邻间隔也设置有最小时间。

Description

空压机联动控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种空压机联动控制系统，属于自动控制领域。

背景技术

目前公知的空压机联动控制系统包括至少三台空压机，公知系统中的空压机的控制部分与PLC的输出端连接，每台空压机与储气罐连接，储气罐上设有气压传感器，气压传感器与PLC的输入端连接，PLC指定一台空压机为主机，其余为辅机，主机持续运行，辅机处于开启待机状态，气压传感器获得的压力低于第一下限压力值a1时，PLC控制一台辅机运行，气压传感器获得的压力低于第二下限压力值a2时，PLC控制另一台辅机运行，以此类推，气压传感器获得的压力从设定的上限b至下限a的波动时间延长至设定值T时，PLC控制一台辅机进入开启待机状态，此状态下，气压传感器获得的压力从设定的上限b至下限a的波动时间还是达到设定值T时，PLC控制另一台辅机进入开启待机状态。这种系统的缺点是：

1.由于建筑工地使用的空压机通常功率较大，而这种系统对电机缺少保护，所以容易出现电机缺相的问题。

2.对于这种系统的自动控制方式，设定的各种阀值过多，造成编程的工作量巨大，而且容易出现空压机短时间内开关次数过多而影响使用寿命的问题。

3.由于建筑工地气枪所用气压通常在0.3Mpa-0.45MPa，有效气压范围较小，选用量程为1.6Mpa的压力变送器，其输出信号为4-20mA的电流信号，采样的电阻有可能不满足精度要求；同时，由于建筑工地强电设备较多，电磁干扰严重，CPU采集模拟信号会受到异常波动，从而导致不能实现高精度的数模采样。

4.由于建筑工地的电机使用频率和功率问题，而且多台空压机容易出现同时开启的情况，导致有可能会出现电机损坏现象，在出现电机损坏现象时系统缺乏报警装置以及应付措施，导致出现重大安全事故。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种空压机联动控制系统，对系统的电机进行良好保护，编程容易，保证了空压机的使用寿命，控制端信号传输稳定。

本实用新型的技术方案是：一种空压机联动控制系统，包含有多台空压机，每台空压机与储气罐连接，储气罐上设有气压传感器，气压传感器与单片机的输入端连接，单片机指定一台空压机为主机，其余为辅机，主机持续运行，辅机处于开启待机状态，设有电机给所述的空压机供电，其特征在于：

所述的单片机的信号传输系统设有抗干扰装置；

所述的电机设有保护装置；

所述的单片机将空压机联动控制系统中储气罐有效气压最小值设置为A，正常工作时间段，如果储气罐气压低于该值，单片机按顺序依次打开空压机，使空压机向储气罐输送气体，直到气压达到A，将气压传感器检测储气罐有效气压最大值设置为B，一旦单片机检测到储气罐气压大于B时，开始按顺序依次逐渐关闭多余的空压机，直到储气罐气压恢复到B或者小于B，有效气压最小值和有效气压最大值构成阀值；每台空压机从停机到重新启动间隔设有最小时间，连续多台空压机启动或停机相邻间隔也设置有最小时间。

本实用新型的有益效果是：控制系统的信号传输由于设有抗干扰装置，所以传输效果稳定；电机得到良好保护；由于只有2个阀值来控制所有空压机的开启与关闭，编程起来很容易；由于2个以上的空压机不会同时启动和关闭，单独的空压机的开启和关闭拥有最小间隔时间，对空压机进行了良好的保护，保证了空压机的使用寿命。

进一步，考虑到由于建筑工地使用的空压机通常功率较大，建筑工地强电设备较多，电磁干扰严重，为避免CPU采集模拟信号出现异常波动，采用光电隔离传输；由于测信号源本身、传感器、外界干扰会对控制系统的信号处理产生影响，采用数字滤波算法。

进一步，考虑到多相电机容易出现断相的情况，设有多相电机热保护装置来对电机进行保护。

进一步，考虑到气压传感器容易损坏，损坏后若没有及时的应付措施，会造成重大安全事故，要求采用多台气压传感器同时采集气压，如果某一台或多台气压传感器损坏或工作不正常，由单片机发出报警信号，通过报警装置通知现场工作人员检查气压传感器连线是否出现问题或者是检查气压传感器是否被损坏，以此对系统的安全增加保障系数。

附图说明

图1为空压机联动控制系统的示意图

具体实施方式

一种空压机联动控制系统，包含有3台空压机3，每台空压机3与储气罐4连接，储气罐4上设有气压传感器5，气压传感器5与单片机1的输入端连接，单片机1指定一台空压机3为主机，其余为辅机，主机持续运行，辅机处于开启待机状态，三相电机2给空压机3供电，单片机1的信号传输系统有光电隔离装置，单片机1的输入端经过数字滤波算法进行处理，单片机1的输出端通过继电器来驱动空压机3与三相电机2的接触点，三相电机2有三相电机热保护装置；建筑工地气枪工作气压要求大于0.3Mpa，因为气枪工作层面的地质硬度较大，气压至少满足0.35Mpa，因此将空压机联动控制系统中储气罐4有效气压最小值设置为0.35Mpa，正常工作时间段，如果储气罐4气压低于该值，单片机1自动打开空压机3，使其向储气罐4输送气体，直到气压达到有效范围，20kW空压机3安全阀气压通常在0.6Mpa，单片机1中储气罐安全气压为0.55Mpa，当储气罐4气压大于0.55Mpa时，其安全阀门自动打开释放气体，因此，为有效控制空压机3工作数量和确保气压在阀值以下，将气压传感器5检测储气罐4最大有效气压设置为0.48Mpa，因此，一旦单片机检测到储气罐4气压大于0.48Mpa时，开始逐渐关闭多于的空压机3，使储气罐4气压维持在一个有效、安全的范围，空压机3状态切换与储气罐4气压p关系可以用式(1)表示：

$\left\{\begin{array}{c}p<0.35\mathrm{Mpa},\\ 0.35\mathrm{MPa}\&le;p\&le;0.48\mathrm{Mpa},\\ p>0.48\mathrm{Mpa},\end{array}\right.---\left(1\right)$

式(1)中单片机1逐渐打开或关闭空压机3过程是指单片机1在进行空压机3状态切换后，及时检测储气罐4气压，一旦储气罐4气压回归到正常状态，则单片机1停止空压机3工作状态切换控制，从而提高储气罐4气压稳定性。如果单片机1重新打开或关闭一台空压机3后，分析到储气罐4气压继续维持在不正常范围，如继续呈现为：p＜0.35Mpa或者是p＞0.48Mpa，则在下一个周期，单片机继续进行空压机运行台数调整。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，如：智能电机保护器取代三相电机热保护器、变压器隔离器替代光电耦合器，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

Claims (3)

1.一种空压机联动控制系统，包含有储气罐和与储气罐相连接的多台空压机，储气罐上设有气压传感器，气压传感器与单片机的输入端连接，单片机的输出端与空压机相连接，单片机指定一台空压机为主机，其余为辅机，主机持续工作，设有电机给所述空压机供电，其特征在于：

所述的单片机的信号传输系统设有抗干扰装置；

所述的电机设有保护装置；

所述的单片机将空压机联动控制系统中储气罐有效气压最小值设置为A，正常工作时间段，如果储气罐气压低于该值，单片机按顺序依次打开空压机，使空压机向储气罐输送气体，直到气压达到A；将气压传感器检测储气罐有效气压最大值设置为B，一旦单片机检测到储气罐气压大于B时，开始按顺序依次逐渐关闭多余的空压机，直到储气罐气压恢复到B或者小于B；每台空压机从停机到重新启动间隔设有最小时间，连续多台空压机启动或停机相邻间隔也设置有最小时间。

2.根据权利要求1所述的空压机联动控制系统，所述的电机保护装置为多相电机热保护装置。

3.根据权利要求1所述的空压机联动控制系统，所述的气压传感器采用多台气压传感器同时采集气压，单片机与当一台或多台气压传感器工作不正常或者损坏时能够报警的报警装置相连接。 

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