CN204554363U - 一种压缩空气末端减压控制节能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种压缩空气末端减压控制节能装置，其包括远端的主控制PLC，其包括远端的主控制PLC，与所述的主控制PLC连接的工业以太网，工业以太网通过工业以太网交换机产生，工业以太网与光电转换器组通过光缆连接；光电转换器组与末端控制PLC通过双绞线连接；末端控制PLC的输入接口与设置在各个车间的压缩空气管道上的压力计、流量计、露点仪连接，输出接口与各个车间的调节器执行器连接，调节器执行器与气动调节阀连接，所述的气动调节阀设置在压缩空气管道上；所述的压力计、流量计和、露点仪安装在压缩空气管道上。本实用新型压缩空气末端减压控制节能装置，可以解决大量通讯线路的不稳定性问题，同时也有效解决网络控制的丢包和延时等问题。

Description

一种压缩空气末端减压控制节能装置

技术领域

本实用新型涉及压缩空气系统领域，尤其涉及一种压缩空气末端减压控制节能装置。

背景技术

目前针对压缩空气末端的现状是，要么末端根本就不进行压力和流量的控制，要么是在空压机站房采用一组PLC进行远程控制，而最长传输距离可达1500m之远。

针对制造行业的压缩空气末端的压力和流量控制提出设计，直接在车间入口处安装压力计、流量计、露点仪、调节阀和控制器，通过远程设定，在压缩空气使用端附近的直接形成本地闭环自动控制，从而避免经过长距离通讯线路在空压站进行远程控制(最长距离1500m)的情况，由于信号干扰、线路故障等问题的存在，极其容易造成控制和反馈通道中断。

鉴于上述缺陷，本实用新型创作者经过研究和实践终于获得了本创作。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种压缩空气末端减压控制节能装置，用以克服上述技术缺陷。

为实现上述目的，本实用新型提供一种压缩空气末端减压控制节能装置，其包括远端的主控制PLC，与所述的主控制PLC连接的工业以太网，工业以太网通过工业以太网交换机产生，工业以太网与光电转换器组通过光缆连接；光电转换器组与末端控制PLC通过双绞线连接；

末端控制PLC的输入接口与设置在各个车间的压缩空气管道上的压力计、流量计和露点仪连接，输出接口与各个车间的调节器执行器连接，调节器执行器与气动调节阀连接，所述的气动调节阀设置在压缩空气管道上；所述的压力计、流量计和露点仪安装在压缩空气管道上。

与现有技术相比较本实用新型的有益效果在于：本实用新型压缩空气末端减压控制节能装置，可以解决大量通讯线路的不稳定性问题，同时也有效解决网络控制的丢包和延时等问题，将末端压缩空气的压力、流量和温度的控制置放于每一个车间的入口，以便对末端的空气压力、流量和温度进行实时控制。

附图说明

图1为本实用新型的压缩空气末端减压控制节能装置的结构示意图；

图2为本实用新型的压缩空气末端减压控制节能装置的流程图；

图3为本实用新型的压力控制框图；

图4为本实用新型的末端压力控制流程图。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

本实用新型实施例，将末端压缩空气的压力、流量和温度的控制置放于每一个车间的入口，以便对末端的空气压力、流量和温度进行实时控制。

请参阅图1所示，其为本实用新型的压缩空气末端减压控制装置的结构示意图，在本实用新型实施例中，控制装置包括远端的主控制PLC，与所述的主控制PLC连接的工业以太网，工业以太网通过工业以太网交换机2产生，工业以太网与光电转换器组通过光缆连接；光电转换器组与末端控制PLC通过双绞线连接。

在本实施例中，光电转换器组3与末端控制PLC的输出端连接，末端控制PLC的输入端与设置在各个车间的压力计5、流量计6、露点仪8和气动调节阀7连接，其采集上述的压力信息、流量信息和温度信息，并向气动调节阀7输出控制信息，控制流量、压力以及温度。

请结合图2所示，在本实施例中，光电转换器组包括若干光电转换器，光电转换器之间通过光纤耦合器连接；末端控制PLC的输入接口与压力计和流量计连接，采集各个车间的管道的压力和流量；末端控制PLC的输出接口与调节器执行器连接，调节器执行器与气动调节阀7连接，所述的气动调节阀7设置在压缩空气管道，用以控制压缩控制管道中的气体压力、温度和流量；所述的压力计5、露点仪8和流量计6安装在压缩空气管道上。

在本实施例中，末端减压控制系统采用主从站模式，在末端减压控制中，主站的主控制PLC控制器通过以太网与从站的末端PLC控制器进行通讯，主站负责设定焊接、冲压、涂装、总装等六车间的末端压力设定值，从站PLC将末端设备的压力、流量数据通过以太网通讯传给主站PLC，供主站PLC进行数据处理。

由于末端压力控制的设定值需要主控制器PLC进行给定，末端压力和末端流量数据也需要传给主控制器，因此建立从站PLC与主站PLC的通讯连接，通讯方式采用工业以太网通讯方式，在建立通信过程中从站PLC做服务器，主站PLC做客户机。

末端减压控制目标值，实现压力的分车间控制，各个车间末端减压控制采用的PID控制方法，通过PID控制和调整使各系统的末端压力达到目标压力，计算空压机的运转台数以及负载台数，减小压力波动达到理想的效果。为了适应系统变工况对PID控制的要求，系统拟采用参数自整定PID控制，同时为了解决系统存在大滞后环节，采用Smith预估补偿的控制策略，实现系统的完美平滑控制。

某空压站共有十台空压机，为总装、涂装一、涂装二、冲压、总装、树脂车间提供压缩空气，由于各工厂工序要求的压力不一致，生产过程中用气量变化带来压力波动大，过剩供给增加了消费量。人工调节空压机开、停增加操作时间和设备整体运转时间，能源利用率差。

通过自动控制系统对供气末端(各车间进气管)进行调节分压力供气，以降低主管供气压力，避免过剩供给。

末端压力控制流程图如图4所示，在控制程序上，根据车间空气流量的大小，当流量较低时，系统识别出车间为停产或休息时刻，这时为了防止调节阀开度过小，再次进行生产时，供气量不足，这时调节阀开度为固定开度，压力控制不受调节，当流量大于一定值时，根据设定压力控制压力调节阀开度，系统进行自动压力调节，输出调节阀开度设有最大开度值和最小开度值，当压力超过压力设定上限值、压力设定上上限、压力设定下限、压力设定下下限时，进行报警显示。末端压力控制方式分为自动和手动控制方式，自动控制方式下程序按照设定压力进行调节，手动控制模式可以进行调节阀的开关控制。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，对实用新型而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在实用新型权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (1)

1.一种压缩空气末端减压控制节能装置，其特征在于，其包括远端的主控制PLC，与所述的主控制PLC连接的工业以太网，工业以太网通过工业以太网交换机产生，工业以太网与光电转换器组通过光缆连接；光电转换器组与末端控制PLC通过双绞线连接；

末端控制PLC的输入接口与设置在各个车间的压缩空气管道上的压力计、流量计和露点仪连接，输出接口与各个车间的调节阀执行器连接，调节阀执行器与气动调节阀连接，所述的气动调节阀设置在压缩空气管道上；所述的压力计和流量计安装在压缩空气管道上。