CN204200546U - 一种用于氟利昂气体回收的压缩机电气控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于氟利昂气体回收的压缩机电气控制系统，该压缩机电气控制系统包括控制柜，在控制柜内设有主回路和控制回路，在控制柜面板上设有启动按钮、停止按钮、指示灯和报警器，所述主回路是由三相空气开关QF1、交流接触器KM1、KM2和KM3以及热继电器FR、电机M1组成；所述控制回路是由型号为S7-200-smart-ST20的PLC、电动阀EV、触摸屏、型号为SBAQ01的模拟量输出信号板、型号为EMAI04的模拟量输入模块、压力变送器、卸载电磁阀SF、24V开关电源、中间继电器KA1、KA2、KA3、KA4和KA5以及二相空气开关QF2组成。本实用新型的技术方案通过PLC能实现对电动阀EV的自动控制，无需人工调节气体压力，保证了压缩机进气压力稳定，使压缩机适应多工况的运行，符合用户需求。

Description

一种用于氟利昂气体回收的压缩机电气控制系统

技术领域

本实用新型涉及压缩机电气控制领域，具体涉及一种用于氟利昂气体回收的压缩机电气控制系统。

背景技术

氟利昂压缩机，应用于氟利昂气体的回收系统。进气压力最高位0.6Mpa,最低压力接近0.0Mpa。进气压力波动范围太大，对于额定工况工作的压缩机而言，危害较大。现有技术是用减压阀控制进气压力，但效果不理想，机器工作时，需要人工不停的调节电动阀的开度，并且电动阀阀后的压力不稳定，在这种工况下运行，影响压缩机的运行，不能适应用户的要求。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于氟利昂气体回收的压缩机电气控制系统，该压缩机电气控制系统克服了现有技术的不足，无需人工调节气体压力，保证了压缩机进气压力稳定，使压缩机能适应多工况的运行，符合用户需求。

为达到上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于氟利昂气体回收的压缩机电气控制系统，包括控制柜，在控制柜内设有主回路和控制回路，在控制柜面板上设有启动按钮、停止按钮、指示灯和报警器，其特征是：

所述主回路是由三相空气开关QF1、交流接触器KM1、KM2和KM3以及热继电器FR、电机M1组成，外接380V三相电源L1、L2、L3经三相空气开关QF1分别与交流接触器KM1和KM2的主触点连接，交流接触器KM1的主触点与电机M1的三个端子连接，交流接触器KM2的主触点分别与交流接触器KM3的主触点和热继电器FR连接，热继电器FR再与电机M1的另外三个端子连接，所述交流接触器KM1和KM2与电机M1是三角形连接，交流接触器KM1和KM3与电机M1是星形连接；

所述控制回路是由型号为S7-200-smart-ST20的PLC、电动阀EV、触摸屏、型号为SBAQ01的模拟量输出信号板、型号为EMAI04的模拟量输入模块、压力变送器、卸载电磁阀SF、24V开关电源、中间继电器KA1、KA2、KA3、KA4和KA5以及二相空气开关QF2组成；PLC的输入端I0.0接控制柜面板上的启动按钮，输入端I0.1接控制柜面板上的停止按钮，输入端I0.3接主回路中热继电器FR的常闭端，PLC的输出端Q0.0接中间继电器KA1线圈的一端，PLC的输出端Q0.1接中间继电器KA2线圈的一端，PLC的输出端Q0.2接中间继电器KA3线圈的一羰，PLC的输出端Q0.3接中间继电器KA4线圈的一端，PLC的输出端Q0.4接中间继电器KA5线圈的一端，中间继电器KA1、KA2、KA3、KA4和KA5的另一端均接0V，所述电动阀EV外接220V交流电源，电动阀EV的信号输入端接模拟量输出信号板，所述模拟量输出信号板和模拟量输入模块均与PLC通过信号数据线连接，所述压力变送器通过信号线与模拟量输入模板连接，压力变送器采集到的水压力信号、排气压力信号、电动阀阀前压力信号和电动阀阀后压力信号通过模拟量输入模块到输送到PLC，PLC通过模拟量输入模块将压力的模拟量信号转换成数字信号，根据逻辑控制关系再通过模拟量输出信号板来控制电动阀EV的开度；所述触摸屏通过以太网与PLC通信；外接380V二相电源L1、L3通过二相空气开关QF2后，其中一相均与中间继电器KA1触点的公共端、中间继电器KA2触点的公共端、中间继电器KA3触点的公共端、中间继电器KA4触点的公共端连接，另一相分别与交流接触器KM1线圈、交流接触器KM2线圈、交流接触器KM3线圈的一端连接，交流接触器KM1线圈的另一端与中间继电器KA1触点的常开端连接，交流接触器KM2线圈的另一端与中间继电器KA2触点的常开端连接，交流接触器KM3线圈的另一端与中间继电器KA3触点的常开端连接；所述卸载电磁阀SF的一端与通过二相空气开关QF2与二相电源的L1相连接，另一端与中间继电器KA4触点的常开端连接；所述24V开关电源的电源输入端与外接220V电源相接，24V开关电源的电源输出端输出24V直流电源，24V直流电源分别作为PLC、模拟量输入模块和触摸屏的工作电源；所述报警器的一端外接220V电源的零线，另一端通过中间继电器KA5触点和二相空气开关QF2与二相电源的L1相连接。

 在上述技术方案中，在运行时，按下控制柜面板上的启动按钮，由于交流接触器KM1与KM3与电机M1星形连接，KM1和KM3同时得电，电机M1星形启动，卸载电磁阀SF得电打开，在PLC控制下，一段时间后，KM3失电，交流接触器KM2得电，电机正常运行，卸载电磁阀SF失电后关闭。此时电动阀EV缓慢打开，依据电动阀EV阀后的压力，PLC自动运算，通过模拟量输出信号板输出模拟量信号，控制电动阀EV的开度，电动阀EV的阀后压力维持在设定压力。当进气储气罐中的压力从高点0.6MPa缓慢下降，电动阀EV的开度则依据阀后压力渐渐打开，当进气压力下降到设定压力后，电动阀EV全开。当进气压力下降至0.0 MPa后，电机M1自动停机，电动阀EV关闭。卸载电磁阀SF得电打开，管道中的气体排放至吸气口，为下次提供轻载启动。本实用新型的有益效果是：第一，压缩机的电机采用星形和三角连接降压启动，以防止启动时对电网电压的冲击，保证了其他电器的运行；第二，PLC通过编写程序控制电动阀的自动化调节，压力变送器分别采集现场压力信号，传送至PLC的模拟量输入模块，通过运算，将压力数值显示在触摸屏的监控画面中，能对整个过程实时监控，并且利用这些数值控制启动和停机，来控制电动阀EV的开度，保证了进气压力的稳定，无需人工调节气体压力，使压缩机能适应多工况的运行。

附图说明

图1是本实用新型一种用于氟利昂气体回收的压缩机电气控制系统的原理结构框图；

图2是本实用新型一种用于氟利昂气体回收的压缩机电气控制系统中主回路的电气原理图；

图3是本实用新型一种用于氟利昂气体回收的压缩机电气控制系统中控制回路的电气原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型一种用于氟利昂气体回收的压缩机电气控制系统作进一步详细说明。构成本申请的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

由图1、图2、图3可见，本实施例的一种用于氟利昂气体回收的压缩机电气控制系统，包括控制柜，在控制柜内设有主回路和控制回路，在控制柜面板上设有启动按钮、停止按钮、指示灯和报警器。本实施例中，主回路是由三相空气开关QF1、交流接触器KM1、KM2和KM3以及热继电器FR、电机M1组成，外接380V三相电源L1、L2、L3经三相空气开关QF1分别与交流接触器KM1和KM2的主触点连接，交流接触器KM1的主触点与电机M1的三个端子连接，交流接触器KM2的主触点分别与交流接触器KM3的主触点和热继电器FR连接，热继电器FR再与电机M1的另外三个端子连接，所述交流接触器KM1和KM2与电机M1是三角形连接，交流接触器KM1和KM3与电机M1是星形连接。

本实施例中，控制回路是由型号为S7-200-smart-ST20的PLC、电动阀EV、触摸屏、型号为SBAQ01的模拟量输出信号板、型号为EMAI04的模拟量输入模块、压力变送器、卸载电磁阀SF、24V开关电源、中间继电器KA1、KA2、KA3、KA4和KA5以及二相空气开关QF2组成；PLC的输入端I0.0接控制柜面板上的启动按钮，输入端I0.1接控制柜面板上的停止按钮，输入端I0.3接主回路中热继电器FR的常闭端，PLC的输出端Q0.0接中间继电器KA1线圈的一端，PLC的输出端Q0.1接中间继电器KA2线圈的一端，PLC的输出端Q0.2接中间继电器KA3线圈的一羰，PLC的输出端Q0.3接中间继电器KA4线圈的一端，PLC的输出端Q0.4接中间继电器KA5线圈的一端，中间继电器KA1、KA2、KA3、KA4和KA5的另一端均接0V，所述电动阀EV外接220V交流电源，电动阀EV的信号输入端接模拟量输出信号板，所述模拟量输出信号板和模拟量输入模块均与PLC通过信号数据线连接，所述压力变送器通过信号线与模拟量输入模板连接，压力变送器采集到的水压力信号、排气压力信号、电动阀阀前压力信号和电动阀阀后压力信号通过模拟量输入模块输送到PLC，PLC通过模拟量输入模块将压力的模拟量信号转换成数字信号，根据逻辑控制关系再通过模拟量输出信号板来控制电动阀EV的开度；所述触摸屏通过以太网与PLC通信；外接380V二相电源L1、L3通过二相空气开关QF2后，其中一相均与中间继电器KA1触点的公共端、中间继电器KA2触点的公共端、中间继电器KA3触点的公共端、中间继电器KA4触点的公共端连接，另一相分别与交流接触器KM1线圈、交流接触器KM2线圈、交流接触器KM3线圈的一端连接，交流接触器KM1线圈的另一端与中间继电器KA1触点的常开端连接，交流接触器KM2线圈的另一端与中间继电器KA2触点的常开端连接，交流接触器KM3线圈的另一端与中间继电器KA3触点的常开端连接；所述卸载电磁阀SF的一端与通过二相空气开关QF2与二相电源的L1相连接，另一端与中间继电器KA4触点的常开端连接；所述24V开关电源的电源输入端与外接220V电源相接，24V开关电源的电源输出端输出24V直流电源，24V直流电源分别作为PLC、模拟量输入模块和触摸屏的工作电源；所述报警器的一端外接220V电源的零线，另一端通过中间继电器KA5触点和二相空气开关QF2与二相电源的L1相连接。

在上述实施例中，压缩机的电机功率为45KW，交流接触器KM1和KM2、KM1和KM3分别与电机采用三角和星形连接降压启动，有效防止了启动时对电网电压的冲击，保证了其他电器的运行稳定。PLC通过编写程序控制电动阀的自动化调节。在本实施例中，设置了4只压力变送器，分别采集现场的电动阀EV的阀前、阀后的压力信号以及水压力信号和排气压力信号，压力变送器将采集到的压力信号传送至模拟量输入模块中，模拟量输入模块再输送到PLC，由PLC通过模拟量输入模块将压力的模拟量信号转换成数字信号，根据逻辑控制关系再通过模拟量输出信号板来控制电动阀EV的开度，通过运算，将压力数值显示在触摸屏的监控画面中。并且利用这些数值控制压缩机的启动和停机。在本实施例中，进气压力最高0.6MPa,压缩机额定吸气压力0.15Mpa时，压缩机对氟利昂进行回收，将储气罐中的氟利昂气体抽至0.0 MPa，压缩机停机。在压缩机的进气口安装智能型电动阀EV，当阀前压力大于0.15MPa时，通过对阀的自动化控制，阀后压力维持在0.15MPa，只能小范围内波动。当阀前压力小于等于0.15MPa时，电动阀全开。本实施例通过PLC程序的PID向导，创建了PID自动调节功能，依据控制逻辑及其条件，自动控制电动阀EV的开度，以维持阀后的设定压力的稳定。

本实施例在运行时，按下控制柜面板上的启动按钮，由于交流接触器KM1与KM3与电机M1星形连接，KM1和KM3同时得电，电机M1星形启动，卸载电磁阀SF得电打开，在PLC控制下，一段时间后，KM3失电，交流接触器KM2得电，电机正常运行，卸载电磁阀SF失电后关闭。此时电动阀EV缓慢打开，依据电动阀EV阀后的压力，PLC自动运算，通过模拟量输出信号板输出模拟量信号，控制电动阀EV的开度，电动阀EV的阀后压力维持在设定压力。当进气储气罐中的压力从高点0.6MPa缓慢下降，电动阀EV的开度则依据阀后压力渐渐打开，当进气压力下降到设定压力后，电动阀EV全开。当进气压力下降至0.0 MPa后，电机M1自动停机，电动阀EV关闭。卸载电磁阀SF得电打开，管道中的气体排放至吸气口，为下次提供轻载启动。5分钟后，卸载电磁阀SF失电关闭。

在本实施例中，控制电动阀EV开度快慢的最重要的两个参数是:P项（比例项）和I项（积分项），机器运行时，电动阀EV的阀后压力如果不稳定，需要修改这两项数值。例如：机器运行后，阀后压力与设定压力差值较大，既调节滞后，这时，需将P项数值改大，I项数值改小。观察阀后压力的变化及阀开度的快慢。另一种工况是阀调节超前，既阀后压力大于设定压力，或阀开时压力大于设定压力，然后阀关，这时阀后压力小于设定压力，这一过程反复进行，需将P项数值改小，I项数值改大，直至阀后压力稳定。通过试机，模拟实际工况，反复修改P项I项数值，最终，机器运行后，阀后压力稳定在设定压力附近，符合压缩机运行工况。不管阀前压力如何变化，电动阀EV后的压力都能稳定在设压数值范围内小幅波动，这个设定值可以通过触摸屏根据实际需要进行修改，适应多工况运行。

以上所述，仅是本实用新型的实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效方法的变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (1)

1.一种用于氟利昂气体回收的压缩机电气控制系统，包括控制柜，在控制柜内设有主回路和控制回路，在控制柜面板上设有启动按钮、停止按钮、指示灯和报警器，其特征是：

所述主回路是由三相空气开关QF1、交流接触器KM1、KM2和KM3以及热继电器FR、电机M1组成，外接380V三相电源L1、L2、L3经三相空气开关QF1分别与交流接触器KM1和KM2的主触点连接，交流接触器KM1的主触点与电机M1的三个端子连接，交流接触器KM2的主触点分别与交流接触器KM3的主触点和热继电器FR连接，热继电器FR再与电机M1的另外三个端子连接，所述交流接触器KM1和KM2与电机M1是三角形连接，交流接触器KM1和KM3与电机M1是星形连接；

所述控制回路是由型号为S7-200-smart-ST20的PLC、电动阀EV、触摸屏、型号为SBAQ01的模拟量输出信号板、型号为EMAI04的模拟量输入模块、压力变送器、卸载电磁阀SF、24V开关电源、中间继电器KA1、KA2、KA3、KA4和KA5以及二相空气开关QF2组成；PLC的输入端I0.0接控制柜面板上的启动按钮，输入端I0.1接控制柜面板上的停止按钮，输入端I0.3接主回路中热继电器FR的常闭端，PLC的输出端Q0.0接中间继电器KA1线圈的一端，PLC的输出端Q0.1接中间继电器KA2线圈的一端，PLC的输出端Q0.2接中间继电器KA3线圈的一端，PLC的输出端Q0.3接中间继电器KA4线圈的一端，PLC的输出端Q0.4接中间继电器KA5线圈的一端，中间继电器KA1、KA2、KA3、KA4和KA5的另一端均接0V，所述电动阀EV外接220V交流电源，电动阀EV的信号输入端接模拟量输出信号板，所述模拟量输出信号板和模拟量输入模块均与PLC通过信号数据线连接，所述压力变送器通过信号线与模拟量输入模板连接，压力变送器采集到的水压力信号、排气压力信号、电动阀阀前压力信号和电动阀阀后压力信号通过模拟量输入模块输送到PLC，PLC通过模拟量输入模块将压力的模拟量信号转换成数字信号，根据逻辑控制关系再通过模拟量输出信号板来控制电动阀EV的开度；所述触摸屏通过以太网与PLC通信；外接380V二相电源L1、L3通过二相空气开关QF2后，其中一相均与中间继电器KA1触点的公共端、中间继电器KA2触点的公共端、中间继电器KA3触点的公共端、中间继电器KA4触点的公共端连接，另一相分别与交流接触器KM1线圈、交流接触器KM2线圈、交流接触器KM3线圈的一端连接，交流接触器KM1线圈的另一端与中间继电器KA1触点的常开端连接，交流接触器KM2线圈的另一端与中间继电器KA2触点的常开端连接，交流接触器KM3线圈的另一端与中间继电器KA3触点的常开端连接；所述卸载电磁阀SF的一端与通过二相空气开关QF2与二相电源的L1相连接，另一端与中间继电器KA4触点的常开端连接；所述24V开关电源的电源输入端与外接220V电源相接，24V开关电源的电源输出端输出24V直流电源，24V直流电源分别作为PLC、模拟量输入模块和触摸屏的工作电源；所述报警器的一端外接220V电源的零线，另一端通过中间继电器KA5触点和二相空气开关QF2与二相电源的L1相连接

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