CN205423164U - 一种空压机控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供的空压机控制系统，包括空压机专用变频器及风机控制装置。风机控制装置根据空压机专用变频器输出的控制指令控制风机的运行状态。空压机专用变频器内部集成了对空压机进行控制的功能模块，减少了空压机系统中连接的控制器件，减少系统布线和可能出现的故障点，极大简化系统设计和现场接线，同时降低了成本。空压机专用变频器连接的电源模块，能输出交流电和直流电，无需额外安装变压器，并且集成了电源转换模块及温度检测模块，解决了电控柜布局混乱、接线复杂的问题。本申请系统的人机交互装置以及无线监控模块，可将系统内数据与远程设备交换，对空压机进行监控。增强系统功能，降低系统成本，提高系统调试安装维护的便捷性。

Description

一种空压机控制系统

技术领域

本申请涉及压缩机控制技术领域，尤其涉及一种空压机控制系统。

背景技术

目前，空压机作为一种重要的能源产生工具，被广泛应用与生活生产中，尤其是螺杆式空压机。现有的螺杆空压机的电控驱动方案主要有以下几种：一种是使用工频电源驱动空压机主电机及风机，根据管网压力控制电磁阀加卸载，采用星三角降压启动，此方式的启动电流大，对电网冲击大，用气量少或空载运行时，会造成电能浪费，并且管道气体压力始终在加载压力和卸载压力之间，不能保证供气压力的稳定。现有技术通过温度传感器检测机头温度，控制风机的开启和运行，风机启停较频繁，运行噪声大，缩短了风机的使用寿命，且只能保证润滑油温度在一个大致的范围，控制效果较差。另一种电控驱动方案是采用变频电源驱动空压机主电机，采用工频电源驱动风机将压缩气体储存于储气罐中，通过检测管道的气体压力来调节主机运行频率，保证供气压力恒定，通过温度传感器检测机头温度控制风机的开启和运行，保证润滑油温度在一定范围。该方案风机启停较频繁，使用寿命短。

另一方面，现有技术的电控驱动方案中，需要采用专用的控制器对空压机进行控制，当控制器与不同变频器厂家的通讯控制，调试时，需要重新配置参数，否则会出现不兼容的情况。其次，布线比较复杂，导致控制柜的整体美观性不足，调试安装维护的便利性有所欠缺。

实用新型内容

本申请提供一种空压机控制系统，可以增强系统功能，简化系统设计，降低系统成本，提高系统调试安装维护的便捷性。

根据本申请的第一方面，本申请提供一种空压机控制系统，用于控制空压机，所述空压机包括主电机以及风机，所述空压机控制系统包括：用于驱动所述主电机的空压机专用变频器；与所述空压机专用变频器通信连接的风机控制装置，所述风机控制装置用于驱动所述风机，所述风机控制装置根据接收到的所述空压机专用变频器输出的控制指令控制所述风机的运行状态；与所述空压机专用变频器连接的电源模块，所述电源模块包括电源转换模块及温度检测模块，所述电源转换模块用于为所述空压机控制系统提供电源，所述温度检测模块用于获取所述空压机油温并将油温信息发送给所述空压机专用变频器；与所述空压机专用变频器连接的人机交互装置，用于操作、控制和监视所述空压机控制系统的运行，并对所述空压机专用变频器进行相应参数的配置，并将用户输入的参数发送至所述空压机专用变频器，并显示系统运行状态、出现故障时的故障类型以及故障的相应处理方法。

一个实施例，所述空压机控制系统还包括：连接于远程设备以及所述人机交互装置之间的无线监控模块，用于接收所述空压机专用变频器通过所述人机交互装置输出的数据，传输至所述远程设备中，和/或，接收远程设备输入的指令，通过所述人机交互装置传输给所述空压机专用变频器。

一个实施例，所述空压机控制系统还包括：与所述人机交互装置连接的电量检测模块，用于检测所述空压机系统的用电量并传输至所述人机交互装置进行显示。

一个实施例，所述人机交互装置为触摸屏或文本显示屏。

一个实施例，所述风机为变频控制模式，所述风机控制装置为变频器。

一种实施例，所述空压机专用变频器还包括：频率调控单元，用于对所述主电机的运行频率通过PID算法进行调节，并根据设定用户设定的恒温散热温度及所述电源模块检测反馈的油温信息，计算风机的变频的频率，并输出调速指令至所述风机控制装置；及调速单元，用于根据所述空压机专用变频器输出的调速指令，控制所述风机的运转速度。

一个实施例，所述风机为工频控制模式；所述风机控制装置包括接触器及风机的保护装置，所述风机经所述接触器及所述保护装置与所述电网相连，所述接触器用于接收所述空压机专用变频器的控制指令以实现吸合或断开动作；所述保护装置用于检测到风机出现故障时，将故障信号传输至所述空压机专用变频器。

一个实施例，所述电源模块还包括相序检测模块，用于检测所述风机的转向，并反馈至所述空压机专用变频器。

一个实施例，所述空压机专用变频器还包括：压力控制单元；

所述压力控制单元用于检测管网的压力参数以及接收用户输入的排气压力参数，计算主电机的运行频率并输出至所述主电机。

一个实施例，所述空压机专用变频器与所述风机控制装置通过对插线缆通信连接。

本申请提供的空压机控制系统，包括空压机专用变频器及风机控制装置。风机控制装置根据空压机专用变频器输出的控制指令控制风机的运行状态。空压机专用变频器内部集成了对空压机进行控制的功能模块，减少了空压机系统中连接的控制器件，减少系统布线和可能出现的故障点，极大简化系统设计和现场接线，同时降低了成本。空压机专用变频器连接的电源模块，能输出交流电和直流电，无需额外安装变压器，并且集成了电源转换模块及温度检测模块，解决了电控柜布局混乱、接线复杂的问题。本申请系统的人机交互装置以及无线监控模块，可将系统内数据与远程设备交换，对空压机进行监控。增强系统功能，降低系统成本，提高系统调试安装维护的便捷性。

附图说明

图1A为本申请实施例的空压机控制系统结构框图；

图1B为本申请实施例的空压机控制系统与电网的连接结构图；

图2为本申请的空压机控制系统的结构示意图；

图3为图1中的电源模块的一种结构示意图；

图4为图1中的风机控制装置的一种结构示意图；

图5为图1中的电源模块的另一种结构示意图；

图6为图1中的空压机专用变频器与风机控制装置的一种连接关系图。

具体实施方式

在本申请实施例中，提供一种空压机控制系统，可以增强系统功能，简化系统设计，降低系统成本，提高系统调试安装维护的便捷性。

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。

实施例一：

如图1A及图1B所示，空压机100包括主电机100A以及风机100B。

请一并参阅图2，本申请实施例提供的空压机控制系统，包括：用于驱动主电机100A的空压机专用变频器1；

风机控制装置2，风机控制装置2用于控制风机100B，风机控制装置2根据接收到的空压机专用变频器1输出的控制指令控制风机100B的运行；

与空压机专用变频器1连接的电源模块3，如图3所示，电源模块3包括电源转换模块3A及温度检测模块3B，电源转换模块3A用于为空压机控制系统提供电源，温度检测模块3B用于获取空压机的油温并将油温信息发送给空压机专用变频器1；

及与空压机专用变频器1连接的人机交互装置4，用于操作、控制和监视所述空压机控制系统的运行，对所述空压机专用变频器进行相应参数的配置，将用户输入的参数发送至所述空压机专用变频器1，并显示系统运行状态、出现故障时的故障类型以及故障的相应处理方法。

在本实施例中，电源模块3作为空压机控制系统的供电电源，如可以输出交流220V和直流24V，因此空压机控制系统无需再单独安装变压器。电源模块3输出的交流220V电源，可以为空压机内部的电磁阀、接触器供电。而人机交互装置4由电源模块3输出直流24V电源进行供电，稳定可靠。同时，电源模块3是一个集成后的电源转换模块3A及温度检测模块3B，使空压机控制系统的接线和布局更简单，整体安装、维护便利。

本实施例中，人机交互装置4为触摸屏或文本显示屏。其中，文本显示屏可以包括：LCD(LiquidCrystalDisplay，液晶显示器)屏幕和键盘。用户通过键盘向人机交互装置4输入文本信息，输入的内容可以显示在LCD屏幕上，同时，LCD屏幕上可以显示空压机控制系统的各项参数供用户参考。人机交互装置4不仅能监控系统运行状态，同时还提供人机交互，接收用户输入的控制指令，查询所述空压机运行状态和/或控制所述空压机的运行，定时启停空压机以及对空压机系统进行快捷系统配置。在系统出现故障时，人机交互装置4可以显示故障类型及相应故障的处理方法，免去用户查找故障和翻阅说明书的烦恼，便于日常维护；同时可以设置维护参数，当空压机100需要进行维护时，人机交互装置4可以进行提醒。

人机交互装置4包括两路通讯接口，优选为RS485通讯接口。其中一路接口与空压机专用变频器1电连接，用于操作、控制和监视所述空压机控制系统的运行，并对所述空压机专用变频器进行相应参数的配置，并将用户输入的参数发送至所述空压机专用变频器，并显示系统运行状态、出现故障时的故障类型以及故障的相应处理方法，另一路与无线监控模块5连接。无线监控模块5连接于远程设备以及人机交互装置4之间，用于接收人机交互装置4输出的数据，并传输至远程设备中。其中，无线监控模块5电源模块3输出直流24V电源进行供电。远程设备可以是电脑、手机等终端设备和/或服务器设备。无线监控模块5集成GPRS(通用分组无线服务技术)/GPS(全球定位系统)模块。与人机交互装置4进行通过RS485接口通讯。将采集到的空压机专用变频器1以及风机2的信息等通过GPRS上传到服务器设备，用户可以利用终端设备下载这些信息。同时，远程设备通过无线监控模块5将远程端指令传到空压机专用变频器1、风机控制装置2，实现远程监控、操作。无线监控模块5可实时定位，在物联网远程监控系统中查看空压机的实时位置。即空压机可以通过无线监控模块5，实现与远程设备的通讯、用户远程控制空压机。进一步地，空压机还可以通过无线监控模块5与其他空压机联控。

如图4所示，当风机为工频控制模式时，风机控制装置2包括接触器20及风机的保护装置21，风机100B经接触器20及保护装置21与电网相连，接触器20用于接收空压机专用变频器1的控制指令以实现吸合或断开动作，风机工作时只能以工频运行。

保护装置21用于检测到风机出现故障时，将故障信号传输至空压机专用变频器1。

如图5所示，在本申请的另一些实施例中，空压机控制系统的电源模块3还设置有相序检测模块3C。相序检测模块3C用于检测风机100B的转向，并反馈至空压机专用变频器1中。空压机专用变频器1在风机100B发生反转时发出报警信号。具体的，相序检测模块3C的工作过程如下：相序检测模块3C检测电源模块3输出的电信号的相序，将正序电信号转换为高电平信号，将逆序电信号转换为低电平信号，并将电平信号反馈至空压机专用变频器1。空压机专用变频器1在检测到低电平信号时，即风机反转时，控制风机的停止运转，并发出报警信号。用户在接到报警信号时可以立即调整系统，因而相序检测模块3C可以有效防止风机反转。

如图6所示，风机控制装置2为变频控制模式，风机控制装置2为变频器。

一个优选的实施例中，空压机专用变频器1与风机控制装置2通过对插线缆通信连接。当风机控制装置2为变频器时，可以采用对插线缆的方式将空压机专用变频器1与风机控制装置2进行连接。由于空压机专用变频器1与风机控制装置2利用线缆对插即可实现连接，空压机专用变频器1内部集成了对空压机进行控制的软件功能，减少了空压机系统中使用的控制器件，减少系统布线和可能出现的故障点，极大简化系统设计和现场接线，同时降低了成本。

空压机专用变频器1包括：频率调控单元1A，用于对主电机100A的运行频率通过PID算法进行调节，并根据设定用户设定的恒温散热温度及电源模块3检测反馈的温度，计算风机100A的变频的频率，并输出调速指令至所述风机控制装置。空压机专用变频器1包括：调速单元1B，用于按该频率信号运行并输出至风机，控制所述风机的运转速度，从而达到控制风机的工作频率的目的。进而控制机头润滑油温度维持在设定温度，保证油温控制精度，有效延长润滑油的使用寿命，提高润滑效果。避免风机的频繁启停，延长风机使用寿命。

优选的，空压机专用变频器1还包括：逻辑控制单元1C，用于实现电磁阀的加卸载以及实现对空压机主电机启停、保护、休眠及唤醒功能。

一个优选的实施例中，空压机专用变频器1包括：压力控制单元1D。

压力控制单元1D用于检测管网的压力参数以及接收用户输入的排气压力参数，计算主电机100A的运行频率并输出至主电机100B。

从而，空压机专用变频器1根据设定用户设定的排气压力和检测管网反馈压力，对主电机100A的频率进行调整，使压缩机排气压力保持相对恒定。

空压机专用变频器1根据系统用气量情况以及用户的设定，自动进行系统休眠和唤醒，提升节能效果以及系统环保性能。具体地：当用户停止用气时，管网压力达到设定值，系统进入空载运行，空载运行达到设定时间，系统进入休眠状态，系统停止运行。当用户重新开始用气，管网压力低于设定值，系统重新唤醒，进入正常工作状态。

一个优选的实施例中，空压机控制系统还包括：电量检测模块6，电量检测模6块与人机交互装置4电连接，用于检测空压机系统的用电量并传输至人机交互装置4进行显示。电量检测模块6能精确统计用电量，并在例如触摸屏等设备的人机交互装置4上显示相关参数。用户通过人机交互装置4，可以实时获取到系统用电量，既方便了用户，又能达到节能的目的。

本申请提供的空压机控制系统，包括空压机专用变频器及风机控制装置。风机控制装置根据接收到的空压机专用变频器输出的控制指令控制风机的运行状态。由于空压机专用变频器集成了传统控制器的功能模块，不仅能驱动空压机的主电机运行，还可以控制风机控制装置，进而对风机进行控制，实现对空压机内部油温、管道压力等设备的全面调控，节省了系统需连接的器件，节约空间，使用方便。空压机控制系统还包括电源模块以及人机交互装置。电源模块集成了电源转换模块及温度检测模块的，不仅可为空压机控制系统提供直流电源以及交流电源，无需额外安装变压器。本申请解决了传统空压机控制系统内部布局混乱、接线复杂的问题。人机交互装置可操作、控制和监视所述空压机控制系统的运行，并配置空压机专用变频器的相应参数及将用户输入的参数发送至空压机专用变频器，并显示系统运行状态、出现故障时的故障类型以及故障的相应处理方法。本申请实施例的空压机控制系统功能更为完善，且简化系统设计，降低系统成本。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (10)

1.一种空压机控制系统，用于控制空压机，所述空压机包括主电机以及风机，其特征在于，所述空压机控制系统包括：

用于驱动所述主电机的空压机专用变频器；

风机控制装置，所述风机控制装置用于控制所述风机，所述风机控制装置根据接收到的所述空压机专用变频器输出的控制指令控制所述风机的运行；

与所述空压机专用变频器连接的电源模块，所述电源模块包括电源转换模块及温度检测模块，所述电源转换模块用于为所述空压机控制系统提供电源，所述温度检测模块用于获取所述空压机油温并将油温信息发送给所述空压机专用变频器；

及与所述空压机专用变频器连接的人机交互装置，用于操作、控制和监视所述空压机控制系统的运行，对所述空压机专用变频器进行相应参数的配置，将用户输入的参数发送至所述空压机专用变频器，并显示系统运行状态、出现故障时的故障类型以及故障的相应处理方法。

2.如权利要求1所述的空压机控制系统，其特征在于，所述空压机控制系统还包括：连接于远程设备以及所述人机交互装置之间的无线监控模块，用于接收所述空压机专用变频器通过所述人机交互装置输出的数据，传输至所述远程设备中，和/或，接收远程设备输入的指令，通过所述人机交互装置传输给所述空压机专用变频器。

3.如权利要求1所述的空压机控制系统，其特征在于，所述空压机控制系统还包括：与所述人机交互装置连接的电量检测模块，用于检测所述空压机系统的用电量并传输至所述人机交互装置中进行显示。

4.如权利要求1所述的空压机控制系统，其特征在于，所述人机交互装置为触摸屏或文本显示屏。

5.如权利要求1-4中任意一项所述的空压机控制系统，其特征在于，

所述风机为变频控制模式，所述风机控制装置为变频器。

6.如权利要求5所述的空压机控制系统，其特征在于，所述空压机专用变频器还包括：频率调控单元，用于对所述主电机的运行频率通过PID算法进行调节，并根据设定用户设定的恒温散热温度及所述电源模块检测反馈的油温信息，计算风机的变频的频率，并输出调速指令至所述风机控制装置；

及调速单元，用于根据所述空压机专用变频器输出的调速指令，控制所述风机的运转速度。

7.如权利要求1-4中任意一项所述的空压机控制系统，其特征在于，

所述风机为工频控制模式；所述风机控制装置包括接触器及风机的保护装置，所述风机经所述接触器及所述保护装置与电网相连，所述接触器用于接收所述空压机专用变频器的控制指令以实现吸合或断开动作；

所述保护装置用于检测到风机出现故障时，将故障信号传输至所述空压机专用变频器。

8.如权利要求7所述的空压机控制系统，其特征在于，所述电源模块还包括相序检测模块，用于检测所述风机的转向，并反馈至所述空压机专用变频器。

9.如权利要求7所述的空压机控制系统，其特征在于，所述空压机专用变频器还包括：压力控制单元；

所述压力控制单元用于检测管网的压力参数以及接收用户输入的排气压力参数，计算主电机的运行频率并输出至所述主电机。

10.如权利要求5所述的空压机控制系统，其特征在于，所述空压机专用变频器与所述风机控制装置通过对插线缆通信连接。