CN205225642U - 一种高压空压机站集中控制及变频控制系统 - Google Patents
一种高压空压机站集中控制及变频控制系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种高压空压机站集中控制及变频控制系统，包括低压集中控制部分和高压一次回路部分，所述低压集中控制部分包括多个操作员站、主站、多个从站、现场控制器和通信总线，所述主站通过通信模块与所述操作员站电连接，所述主站和其中一个从站的CPU之间通过通信总线电连接，所述从站的CPU之间通过通信总线依次连接；所述高压一次回路部分包括第一接触器、第二接触器、第一断路器、第二断路器和变频器。本实用新型能够很方便的实现中大规模工业控制系统的灵活组网和分散控制，并且高压空压机可以实现变频与工频运行的灵活切换，达到了安全生产及节本增效的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及高压空压机控制领域，尤其是涉及一种高压空压机站集中控制及变频控制系统。
背景技术
目前，工厂企业的空压机站均带有自身携带的控制器，受制于空压机自带的控制器，不同的空压机站之间无法实现通讯与集中控制，而且控制方式有限，无法实现工业生产对多样化控制手段的需求，而且现有的高压空压机的控制方式很多情况下仍然采用基于传统继电器控制，传统继电器控制存在易出故障、不易维护、线路复杂等问题，无法实现高压空压机的轮换工作。即使采用备用方式或单一逻辑处理的PLC控制技术，也不能满足当前水电站“少人值班、无人值守”的发展需要，同时不能和全厂监控系统实现大容量数据的集中交换，无法实现集中管控。而且现有的高压空压机的调速和启动方式比较落后，造成了电能的极大浪费。
申请号为201520129881.7，名称为：水电站高压空压机联合控制系统的实用新型专利，公布了一种水电站高压空压机联合控制系统，包括联合控制柜，所述联合控制柜内设有联合控制装置，以及分别与所述控制装置连接的一台工作高压空压机、一台备用高压空气机，所述的高压空气机均与一台储气罐相连；在所述的储气罐上设有控制储气罐内部压力的压力开关、监视压力储气罐内部压力的两台压力变送器，所述的压力开关与PLC控制器通讯连接，所述压力变送器一台与PLC控制器通讯连接，所述另一台压力变送器与公用发动机通讯连接；所述联合控制装置通过硬接点开关量上送电路、模拟量输出模块和通信模块与全厂监控系统连接。但是，此实用新型也存在无法实现大规模组网，不能和全厂监控系统实现大容量数据的集中交换，并且也没有改变现有高压空压机的调速方式和启动方式，没能达到节能增效目的。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种高压空压机站集中控制及变频控制系统，解决了现有高压空压机站不能和全厂监控系统实现大容量数据的集中交换以及高压空压机调速和启动过程中能源浪费的问题。
为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种高压空压机站集中控制及变频控制系统，包括低压集中控制部分和高压一次回路部分，所述低压集中控制部分包括多个操作员站、主站、多个从站、现场控制器和通信总线，所述主站通过通信模块与所述操作员站电连接，所述主站和其中一个从站的CPU之间通过通信总线电连接，所述从站的CPU之间通过通信总线依次连接；所述高压一次回路部分包括第一接触器、第二接触器、第一断路器、第二断路器和变频器，所述第一接触器的输入端与所述第一断路器的输出端连接，所述第一接触器的输出端与高压空压机的接线端子连接，所述第一断路器的输入端与主电路连接，所述第二接触器的输入端与所述变频器的输出端连接，所述第二接触器的输出端与高压空压机的接线端子连接，所述第二断路器的输入端与主电路连接，所述第二断路器的输出端与所述变频器的输入端连接，所述现场控制器与所述从站电连接，所述变频器的信号输入端与所述现场控制器的信号输出端连接。
优选的，所述从站通过通信总线或接线端子与所述现场控制器电连接。
优选的，所述通信模块采用工业以太网模块。
优选的，所述主站和从站均采用西门子S7-300PLC。
优选的，所述现场控制器采用西门子S7-200PLC。
优选的，所述通信总线采用PROFIBUS-DP总线。
优选的，所述操作员站采用工控机或触摸屏。
优选的，所述第一接触器和第二接触器的控制电路部分设置有互锁装置。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型的控制主站和从站采用西门子S7-300PLC，西门子S7-300PLC是中型规模的PLC，采用模块化结构，并且由于其具有种类丰富的通信模块，能够很方便的实现中大规模工业控制系统的灵活组网和分散控制，此外其还具有良好的可扩展性。
2、本实用新型采用变频器来对高压空压机实现变频调速，在保证具有良好的调速性能的前提下，极大地减少了电能浪费。
3、本实用新型可以实现远程与就地控制、自动与手动控制、联动与单动控制以及变频与工频切换，达到了安全生产及节本增效的目的，同时还降低了操作工的劳动强度，改善了操作工的工作环境等，提高了生产的效率和效益。
4、本实用新型的第一接触器和第二接触器的控制电路部分设置有互锁装置，可以有限防止第一接触器和第二接触器的同时分合闸，保证了高压空压机的安全稳定运行。
附图说明
图1为本实用新型低压集中控制部分的结构示意图；
图2为本实用新型高压一次回路部分的电气原理图；
图中：1-操作员站、2-主站、3-从站、4-通信总线、5-现场控制器、6-第一断路器、7-第一接触器、8-第二断路器、9-变频器、10-第二接触器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
实施例1：
如图1所示，本实用新型包括低压集中控制部分和高压一次回路部分，低压集中控制部分包括多个操作员站1、主站2、多个从站3、现场控制器5和通信总线4，本实施例中从站3数目为七个，现场控制器5数目与从站3数目相同，主站2和从站3均采用西门子S7-300PLC，现场控制器5采用西门子S7-200PLC,操作员站1采用工控机，主站2通过工业以太网模块与操作员站1进行通讯，从站3和现场控制器5之间通过通信总线4或接线端子进行连接，从站3通过通信或者接线端子可以控制现场控制器5；主站2和其中一个从站3的CPU之间通过通信总线4电连接，从站3的CPU之间通过通信总线4依次连接，通信总线4采用PROFIBUS-DP总线。
图2中所示是当仅有一台高压空压机时的高压一次回路电气原理图，当有多台高压空压机时，其他部分的电气接线与图2相同。高压一次回路部分包括第一接触器7、第二接触器10、第一断路器6、第二断路器8和变频器9，第一接触器7的输入端与第一断路器6的输出端连接，第一接触器7的输出端与高压空压机的接线端子连接，第一断路器6的输入端与主电路连接，主电路为三相10KV线路，第二接触器10的输入端与变频器9的输出端连接，第二接触器10的输出端与高压空压机的接线端子连接，第二断路器8的输入端与主电路连接，第二断路器8的输出端与变频器9的输入端连接，现场控制器5与从站3电连接，变频器9的信号输入端与现场控制器5的信号输出端连接，从站3通过通信或者接线端子可以控制现场控制器5进而可以控制变频器9，从而达到对高压空压机进行变频控制的目的。第一接触器7和第二接触器10的控制电路部分设置有互锁装置，可以有限防止第一接触器7和第二接触器10的同时分合闸，保证了高压空压机的安全稳定运行。
本实用新型的工作原理为：
1）低压集中控制部分
主站2与其中一个从站3通过PROFIBUS-DP总线进行通讯和交换数据，从站3的CPU之间通过PROFIBUS-DP总线依次连接，从站3与现场控制器5以及从站3之间也可以进行通讯和交换数据。从站3可以将作业现场的各项运行参数和监测信号发送给主站2，主站2将各项运行参数和监测信号进行集中处理和汇总后发送到操作员站1，作业人员在监控室内的操作员站1上就可以实现对整个工业现场的集中管控，一方面实现了高压空压机站和全厂监控系统的大容量数据的集中交换，另一方面使得操作人员远离高噪声设备运行环境，保证了操作人员的健康和人身安全。
2）高压一次回路部分
高压电路采用三相交流10KV高压电源。高压一次回路部分的高压空压机可以实现工频和变频两种工作方式，两种工作方式的切换通过对第一接触器7、第二接触器10、第一断路器6和第二断路器8的分合闸来实现。另外，采用变频器9来对高压空压机实现变频调速和启动，可以极大地节约电能，降低生产成本。
实施例2：
实施例2与实施例1的不同之处在于，操作员站1采用触摸屏，触摸屏与主站2的通讯通过PROFIBUS-DP总线来实现。
实施例2的工作原理与实施例1相同。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种高压空压机站集中控制及变频控制系统，其特征在于：包括低压集中控制部分和高压一次回路部分，所述低压集中控制部分包括多个操作员站、主站、多个从站、现场控制器和通信总线，所述主站通过通信模块与所述操作员站电连接，所述主站和其中一个从站的CPU之间通过通信总线电连接，所述从站的CPU之间通过通信总线依次连接；所述高压一次回路部分包括第一接触器、第二接触器、第一断路器、第二断路器和变频器，所述第一接触器的输入端与所述第一断路器的输出端连接，所述第一接触器的输出端与高压空压机的接线端子连接，所述第一断路器的输入端与主电路连接，所述第二接触器的输入端与所述变频器的输出端连接，所述第二接触器的输出端与高压空压机的接线端子连接，所述第二断路器的输入端与主电路连接，所述第二断路器的输出端与所述变频器的输入端连接，所述现场控制器与所述从站电连接，所述变频器的信号输入端与所述现场控制器的信号输出端连接。
2.根据权利要求1所述的一种高压空压机站集中控制及变频控制系统，其特征在于：所述从站通过通信总线或接线端子与所述现场控制器电连接。
3.根据权利要求1所述的一种高压空压机站集中控制及变频控制系统，其特征在于：所述通信模块采用工业以太网模块。
4.根据权利要求1所述的一种高压空压机站集中控制及变频控制系统，其特征在于：所述主站和从站均采用西门子S7-300PLC。
5.根据权利要求1或2所述的一种高压空压机站集中控制及变频控制系统，其特征在于：所述现场控制器采用西门子S7-200PLC。
6.根据权利要求1或2所述的一种高压空压机站集中控制及变频控制系统，其特征在于：所述通信总线采用PROFIBUS-DP总线。
7.根据权利要求1所述的一种高压空压机站集中控制及变频控制系统，其特征在于：所述操作员站采用工控机或触摸屏。
8.根据权利要求1所述的一种高压空压机站集中控制及变频控制系统，其特征在于：所述第一接触器和第二接触器的控制电路部分设置有互锁装置。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106593841A (zh) * | 2016-12-20 | 2017-04-26 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 一种关于空压系统的集中控制系统与方法 |
| CN109707609A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-05-03 | 安徽金禾实业股份有限公司 | 蒽醌法双氧水生产工艺中空压机节能控制系统 |
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2015
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| CN106593841B (zh) * | 2016-12-20 | 2018-11-09 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 一种关于空压系统的集中控制系统与方法 |
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