CN205315268U - 一种模糊化控制螺杆空压机的控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模糊化控制螺杆空压机的控制器，属于空压机领域，包括空压机控制器U2U2、变压器T1、交流接触器KM1、交流接触器KM2、交流接触器KM3、交流接触器KM4、交流接触器KM5、交流接触器KM6、空气开关CT1、空气开关CT2、熔断器F1、熔断器F2、熔断器F3、温度传感器R1、压力传感器P1、按钮S1、变频器U1、风机M2和空压机M1，采用模糊化控制，可以让空压机在工频、变频控制方式切换，融合了现有两种机型的优势，解决了工频机不节能，变频机不稳定的问题，人机界面采用触摸屏，方便用户操作，针对现有的变频机主电机控制方式，做了优化，耗电量更低。

Description

一种模糊化控制螺杆空压机的控制器

技术领域

本实用新型属于空压机领域。

背景技术

中国的空气压缩机市场主要由活塞式、螺杆式、离心式、滑片式等空气压缩机组成，其中活塞式占比最大，其次是螺杆式、离心式、滑片式、涡旋式等等。近年来，随着螺杆式空气压缩机和离心式空气压缩机的发展，活塞式空气压缩机在行业中的比重有所下降，但目前其仍占据市场主导。相比于活塞式空压机，螺杆式空压机具有运行成本低，从机器的整个生命周期来看，螺杆机的投资回收率比活塞机高20％，节能效果明显等优点，因此，螺杆式空压机在许多领域开始逐步替代活塞式空压机。

随着螺杆空压机行业的发展，陆续出现了工频机、变频机等不同机型，但现有的变频空压机控制器都采用pid算法控制，压力不精确，波动范围大，耗电量高，可操作性差。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种模糊化控制螺杆空压机的控制器，采用模糊化控制，可以让空压机在工频、变频控制方式切换，融合了现有两种机型的优势，解决了工频机不节能，变频机不稳定的问题，人机界面采用触摸屏，方便用户操作，针对现有的变频机主电机控制方式，做了优化，耗电量更低。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种模糊化控制螺杆空压机的控制器，包括空压机控制器U2U2、变压器T1、交流接触器KM1、交流接触器KM2、交流接触器KM3、交流接触器KM4、交流接触器KM5、交流接触器KM6、空气开关CT1、空气开关CT2、熔断器F1、熔断器F2、熔断器F3、温度传感器R1、压力传感器P1、按钮S1、变频器U1、风机M2和空压机M1，所述空压机控制器U2包括触摸屏模块、1～40号接线端、第一串口和第二串口，所述第一串口连接变频器的通信端，触摸屏模块与所述空压机控制器U2电连接，所述1～3号接线端连接380V交流电源，所述4～5号接线端连接24V交流电源，所述6号接线端连接变压器T1的脚4，所述7号接线端通过串联在一起的交流接触器KM2的常闭辅助触点和交流接触器KM4的线圈连接熔断器F1的2脚，所述8号接线端通过串联在一起的交流接触器KM1的常闭辅助触点和交流接触器KM3的线圈连接熔断器F1的2脚，所述9号接线端通过串联在一起的交流接触器KM3的常闭辅助触点和交流接触器KM1的线圈连接熔断器F1的2脚，所述10号接线端通过交流接触器KM6的线圈与熔断器F1的脚2连接，所述11号接线端通过交流接触器KM5的线圈与熔断器F1的脚2连接，所述12号接线端通过串联在一起的交流接触器KM4的常闭辅助触点和交流接触器KM2的线圈连接熔断器F1的2脚，所述15～16号接线端连接启动状态指示灯输入端，所述18～19号接线端连接故障状态指示灯输入端，所述21号接线端连接急停按钮开关量信号，所述22号接线端连接缺水开关量信号，所述23号接线端连接变频器故障开关量信号，所述24号接线端连接油分器开关量信号，所述25号接线端连接空气过滤器开关量信号，所述26号接线端连接远程开关开关量信号，所述30～31号接线端连接温度传感器输出端，所述32～34号接线端连接空气开关CT1的控制端，所述35～37号接线端连接空气开关CT2的控制端，所述38～39号接线端连接压力传感器P1的输出端，变频器熔断器F1的脚1通过按键S1连接变压器T1的脚3，变压器T1的脚1通过熔断器F2连接380V交流电源的A相电，变压器T1的脚2通过熔断器F3连接380V交流电源的C相电，风机的三相电输入端通过交流接触器KM5的主触点连接380V交流电源，风机的A相电输入回路和B向电输入回路中串联有空气开关CT1，空压机M1的三相电输入端通过交流接触器KM2的主触点连接变频器U1的输出端，变频器U1的输入端连接380V交流电源，所述空压机M1的三相电输入端还通过交流接触器KM4连接380V交流电源，交流接触器KM4的A相主触点输入回路和B相主触点输入回路中串联有空气开关CT2，所述空压机M1的三相电输入端还通过交流接触器KM1的主触点连接所述空压机M1的三相电输出端，所述空压机M1的三相电输出端还通过交流接触器KM3的主触点连接一公共点A。

所述变压器T1的3脚和4脚输出交流220V电源，所述变压器T1的5脚和6脚输出交流24V电源。

所述触摸屏模块焊接在所述空压机控制器U2的背面。

本实用新型所述的一种模糊化控制螺杆空压机的控制器，采用模糊化控制，可以让空压机在工频、变频控制方式切换，融合了现有两种机型的优势，解决了工频机不节能，变频机不稳定的问题，人机界面采用触摸屏，方便用户操作，针对现有的变频机主电机控制方式，做了优化，耗电量更低。本实用新型在原有pid控制算法的基础上加入模糊控制算法，使空压机能快速达到恒压状态，使压力更准确，波动范围更低；采用7寸的触摸屏，人机界面更友好；控制部分和显示部分做成一体机，占用空间更小，成本低；能进行工频和变频控制方式的切换，既可以节能，又可以保证空压机的稳定性；采用不同的加载控制方式，快速启停空压机，并可以在空压机卸载时，将电机停掉，更节能；改进pid控制方式，更快达到恒压状态。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示的一种模糊化控制螺杆空压机的控制器，包括空压机控制器U2U2、变压器T1、交流接触器KM1、交流接触器KM2、交流接触器KM3、交流接触器KM4、交流接触器KM5、交流接触器KM6、空气开关CT1、空气开关CT2、熔断器F1、熔断器F2、熔断器F3、温度传感器R1、压力传感器P1、按钮S1、变频器U1、风机M2和空压机M1，所述空压机控制器U2包括触摸屏模块、1～40号接线端、第一串口和第二串口，所述第一串口连接变频器的通信端，触摸屏模块与所述空压机控制器U2电连接，所述1～3号接线端连接380V交流电源，所述4～5号接线端连接24V交流电源，所述6号接线端连接变压器T1的脚4，所述7号接线端通过串联在一起的交流接触器KM2的常闭辅助触点和交流接触器KM4的线圈连接熔断器F1的2脚，所述8号接线端通过串联在一起的交流接触器KM1的常闭辅助触点和交流接触器KM3的线圈连接熔断器F1的2脚，所述9号接线端通过串联在一起的交流接触器KM3的常闭辅助触点和交流接触器KM1的线圈连接熔断器F1的2脚，所述10号接线端通过交流接触器KM6的线圈与熔断器F1的脚2连接，所述11号接线端通过交流接触器KM5的线圈与熔断器F1的脚2连接，所述12号接线端通过串联在一起的交流接触器KM4的常闭辅助触点和交流接触器KM2的线圈连接熔断器F1的2脚，所述15～16号接线端连接启动状态指示灯输入端，所述18～19号接线端连接故障状态指示灯输入端，所述21号接线端连接急停按钮开关量信号，所述22号接线端连接缺水开关量信号，所述23号接线端连接变频器故障开关量信号，所述24号接线端连接油分器开关量信号，所述25号接线端连接空气过滤器开关量信号，所述26号接线端连接远程开关开关量信号，所述30～31号接线端连接温度传感器输出端，所述32～34号接线端连接空气开关CT1的控制端，所述35～37号接线端连接空气开关CT2的控制端，所述38～39号接线端连接压力传感器P1的输出端，变频器熔断器F1的脚1通过按键S1连接变压器T1的脚3，变压器T1的脚1通过熔断器F2连接380V交流电源的A相电，变压器T1的脚2通过熔断器F3连接380V交流电源的C相电，风机的三相电输入端通过交流接触器KM5的主触点连接380V交流电源，风机的A相电输入回路和B向电输入回路中串联有空气开关CT1，空压机M1的三相电输入端通过交流接触器KM2的主触点连接变频器U1的输出端，变频器U1的输入端连接380V交流电源，所述空压机M1的三相电输入端还通过交流接触器KM4连接380V交流电源，交流接触器KM4的A相主触点输入回路和B相主触点输入回路中串联有空气开关CT2，所述空压机M1的三相电输入端还通过交流接触器KM1的主触点连接所述空压机M1的三相电输出端，所述空压机M1的三相电输出端还通过交流接触器KM3的主触点连接一公共点A。

所述变压器T1的3脚和4脚输出交流220V电源，所述变压器T1的5脚和6脚输出交流24V电源。

所述触摸屏模块焊接在所述空压机控制器U2的背面。

空压机控制器从21～27号接线端采集空压机相关的传感器的开换量信息，用于判断和控制空压机的运行情况；

空压机控制器从30～31号接线端采集温度传感器的信息，并从38～39号接线端采集压力传感器信息，空压机控制器将所述温度传感器的信息和压力传感器信息处理后参与到模糊控制计算中。

空压机控制器通过6～12号接线端来控制交流接触器KM1、交流接触器KM2、交流接触器KM3、交流接触器KM4、交流接触器KM5和交流接触器KM6(加载阀)，实现空压机变频运行和工频运行之间的切换，当切换到变频运行时，KM2闭合，KM4断开，KM1闭合，KM3断开，当切换到工频运行，启动时KM4、KM3闭合，电机星形接法运行，经过延时后，KM3断开，KM1闭合，电机转三角形接法运行；A2、B2与变频器485通信端子相连，通过通信的方式控制变频器运行。

现有空压机的机械设计，当空压机停机后，由于油气分离器中会存有高压的气体，因此不能马上启动。现有空压机控制器采用延时的方式，等待设定的时间，油气分离器中的压力降低后再启动空压机。这种方式用户需要等很长时间，并且时间设置不合适，还会导致空压机出现故障。针对这个问题，本方案中改变了现有的控制方式，先将加载阀打开，让主电机运行到下限频率，加速油气分离器中的压力释放，当主电机运行到下限频率时，即可拥有足够的转矩，这时关闭加载阀，空压机开始产气。通过这种方式，加快了空压机的反应速度。

传统的空压机控制方式中，空压机卸载时，电机必须一直启动，并且频率一般要20Hz以上，否则会因为油气分离器中的压力过高而不能正常运行，导致变频器跳过载故障，采用上述的控制方式后，可以在空压机卸载时将主电机停掉，节能效果明显提高。

空压机控制器的控制部分和显示部分，做成一体机。正面显示操作界面，背面接控制线及电源线。控制器正面有三个按键，分别为启动、停止、急停功能。

Claims (3)

1.一种模糊化控制螺杆空压机的控制器，其特征在于：包括空压机控制器U2、变压器T1、交流接触器KM1、交流接触器KM2、交流接触器KM3、交流接触器KM4、交流接触器KM5、交流接触器KM6、空气开关CT1、空气开关CT2、熔断器F1、熔断器F2、熔断器F3、温度传感器R1、压力传感器P1、按钮S1、变频器U1、风机M2和空压机M1，所述空压机控制器U2包括触摸屏模块、1～40号接线端、第一串口和第二串口，所述第一串口连接变频器的通信端，触摸屏模块与所述空压机控制器U2电连接，所述1～3号接线端连接380V交流电源，所述4～5号接线端连接24V交流电源，所述6号接线端连接变压器T1的脚4，所述7号接线端通过串联在一起的交流接触器KM2的常闭辅助触点和交流接触器KM4的线圈连接熔断器F1的2脚，所述8号接线端通过串联在一起的交流接触器KM1的常闭辅助触点和交流接触器KM3的线圈连接熔断器F1的2脚，所述9号接线端通过串联在一起的交流接触器KM3的常闭辅助触点和交流接触器KM1的线圈连接熔断器F1的2脚，所述10号接线端通过交流接触器KM6的线圈与熔断器F1的脚2连接，所述11号接线端通过交流接触器KM5的线圈与熔断器F1的脚2连接，所述12号接线端通过串联在一起的交流接触器KM4的常闭辅助触点和交流接触器KM2的线圈连接熔断器F1的2脚，所述15～16号接线端连接启动状态指示灯输入端，所述18～19号接线端连接故障状态指示灯输入端，所述21号接线端连接急停按钮开关量信号，所述22号接线端连接缺水开关量信号，所述23号接线端连接变频器故障开关量信号，所述24号接线端连接油分器开关量信号，所述25号接线端连接空气过滤器开关量信号，所述26号接线端连接远程开关开关量信号，所述30～31号接线端连接温度传感器输出端，所述32～34号接线端连接空气开关CT1的控制端，所述35～37号接线端连接空气开关CT2的控制端，所述38～39号接线端连接压力传感器P1的输出端，变频器熔断器F1的脚1通过按键S1连接变压器T1的脚3，变压器T1的脚1通过熔断器F2连接380V交流电源的A相电，变压器T1的脚2通过熔断器F3连接380V交流电源的C相电，风机的三相电输入端通过交流接触器KM5的主触点连接380V交流电源，风机的A相电输入回路和B相电输入回路中串联有空气开关CT1，空压机M1的三相电输入端通过交流接触器KM2的主触点连接变频器U1的输出端，变频器U1的输入端连接380V交流电源，所述空压机M1的三相电输入端还通过交流接触器KM4连接380V交流电源，交流接触器KM4的A相主触点输入回路和B相主触点输入回路中串联有空气开关CT2，所述空压机M1的三相电输入端还通过交流接触器KM1的主触点连接所述空压机M1的三相电输出端，所述空压机M1的三相电输出端还通过交流接触器KM3的主触点连接一公共点A。

2.如权利要求1所述的一种模糊化控制螺杆空压机的控制器，其特征在于：所述变压器T1的3脚和4脚输出交流220V电源，所述变压器T1的5脚和6脚输出交流24V电源。

3.如权利要求1所述的一种模糊化控制螺杆空压机的控制器，其特征在于：所述触摸屏模块焊接在所述空压机控制器U2的背面。