CN210484060U - 空压机组恒压供风联控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种空压机组恒压供风联控系统，属于空压机组控制技术领域；包括空压机组、监控模块、管理模块、控制模块、检测模块，空压机组包括至少一台变频空压机；监控模块实现管理模块程序编制设计、调试、工艺流程显示、远程操作、监控、故障报警、实时数据记录等功能；管理模块对各控制子站进行实时扫描、管理，实现空压机组启动、停止、联锁保护、风压、风量调节以及生产过程中数据采集处理等功能；控制模块包括多个控制子站，每台空压机对应一个控制子站，用于执行管理模块发出的管理指令；检测模块包括出风压力、出风温度、系统电压、出风压力低限、出风压力高限检测；能够远程监控，实现机组自动恒压供风。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种空压机组恒压供风联控系统，属于空压机组控制技术领域。
背景技术
目前，大多数单螺杆空压机组采用自带控制器进行单台控制，运行方式简单、可靠，控制较为准确，得到广泛应用。但对于大型压风系统或者多台空压机组来说，单台控制局限性较大，为保证出风压力稳定，需要操作人员实时巡检、操作，人为控制空压机组轮换工作，空压机机组加载、卸载较为频繁，不利于设备稳定运行；同时受人的因素影响，比如调节不及时、观察不到位等因素，达不到稳定恒压供风的目的。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种空压机组恒压供风联控系统，能够远程监控，实现机组自动恒压供风。
本实用新型所述空压机组恒压供风联控系统，包括空压机组、监控模块、管理模块、控制模块、检测模块，监控模块与管理模块通讯连接、管理模块与控制模块、检测模块通讯连接，空压机组包括至少一台变频空压机；监控模块实现管理模块程序编制设计、调试、工艺流程显示、远程操作、监控、故障报警、实时数据记录等功能；管理模块对各控制子站进行实时扫描、管理，实现空压机组启动、停止、联锁保护、风压、风量调节以及生产过程中数据采集处理等功能；控制模块包括多个控制子站，每台空压机对应一个控制子站，用于执行管理模块发出的管理指令；检测模块包括出风压力、出风温度、系统电压、出风压力低限、出风压力高限检测。
系统实现远程手动、自动、就地等3种工作方式。远程手动：由操作人员选择某台或多台机组，管理模块自动完成启停、调节等功能；自动：管理模块根据设定时间段、出风压力和运行时间等，自动投入/切除空压机组；就地：主要作为故障检修/试车使用。
优选地，监控模块为上位机监控，管理模块为PLC可编程控制器，控制子站为空压机控制器。
优选地，检测模块通过压力变送器检测出风压力，压力变送器安装在系统供风出风口管道，与管理模块通讯连接。
压力变送器检测出风压力。
优选地，检测模块通过电接点压力表检测出风压力低限、出风压力高限，电接点压力表安装在系统供风出风口管道，与管理模块通讯连接。
用于检测管道供风压力的开关量信号。
优选地，出风压力低限为0.6MPa，出风压力高限为0.8MPa。
若管道压力低于0.6MPa，则管道上电接点压力表触点低限闭合，机组执行启动流程；若管道压力高于0.8MPa，则管道上电接点压力表高限触点闭合，管道压力高，机组执行减载、停机流程。
优选地，监控模块与管理模块通过CP243-1网络模块，采用TCP/IP网络协议通讯。
用于远程监控、操作,便于后台扩展。
优选地，管理模块与控制模块采用Modbus协议通讯。
用于空压机组自动化控制。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
1、系统实现远程手动、自动、就地等3种工作方式。
2、实现设备自动控制、调节等功能，能够稳定管网气压，自动控制卸载或加载，达到恒压供风目的，同时降低操作工劳动量。
3、以“先入先出”为准则，实现设备自动切换、循环工作，延长设备使用寿命。
4、由管理模块采集空压机组控制器信号，如排气压力、排气温度、运行时间、加载时间、运行状态、各类保护及故障信号等，以及采集现场供风管道压力信号和电接点压力表信号，提高空压机组运行可靠性。
5、实现上位机监控画面显示、操作、实时记录及数据报表等功能，操作人员通过观察分析各类数据，可人为干预设备运行，有利于空压机组稳定运行。
附图说明
图1是本实用新型所述空压机组恒压供风联控系统的结构框图；
图2是本实用新型所述管理模块的开关量输入原理图；
图3是本实用新型所述管理模块的开关量输出原理图；
图4是本实用新型所述管理模块的EM231模块输入原理图；
图5是本实用新型所述CP243-1网络模块接线图。
图中：1、监控模块；2、管理模块；3、控制模块；301、控制子站。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型实施例做进一步描述：
如图1所示，系统设置如下：空压机组为为广东正力精工OGD-42.8/8型单螺杆空压机，其中2台380V变频空压机，4台6kV高压空压机,编号1#～6#。监控模块1包括研华610H工控机、Wincc6.2组态软件，安装在中央控制室,实现PLC程序编制设计、调试、工艺流程显示、远程操作、监控、故障报警、实时数据记录等功能。管理模块2包括西门子S7-226CN PLC、两块EM223模块、两块EM231模块，管理模块2安装在机房内。空压机组自带上海宏赛自动化电气有限公司HS2203型空压机组控制器作为控制子站301，空压机组安装在机房内。研华610H工控机作为监控主机，安装有Wincc6.2组态软件。
系统实现远程手动、自动、就地等3种工作方式。远程手动：由操作人员选择某台或多台机组，管理模块2自动完成启停、调节等功能；自动：管理模块2根据设定时间段、出风压力和运行时间等，自动投入/切除空压机组；就地：主要作为故障检修/试车使用。
系统采用PLC+上位机结构，PLC与多台单螺杆空压机组以Modbus协议通信，PLC实时扫描空压机组参数信息，如排气压力、排气温度、运行时间、加载时间、故障等参数，进行优化控制，具备单机控制、联机控制2种控制方式，实现多组空压机恒压供风。
如图2-4所示，系统工作原理如下：
1、单机运行以1#机组为例
①允许：将1#空压机组操作箱上转换开关由“禁止”打到“允许”位，常开点K00闭合，则机组允许启动。
②自动：将1#空压机组操作箱上转换开关由“手动/检修”打到“自动”位，常开点K04闭合，则机组允许远程启动。
③投入：将1#空压机组操作箱上转换开关由“解除”打到“投入”位，常开点K05闭合，则机组投入自动控制运行。
④启动：观察现场无“故障”信号，即K03不闭合，①、②、③项无异常，则在监控主机画面点击1#机组“启动”，继电器J00得电闭合，机组启动后，常开点K01闭合，机组显示运行。
⑤停止：需要停止机组时，在监控主机画面点击1#机组“停止”，继电器J01得电闭合，机组停止；若设备运行异常，则“故障”信号常开点K03闭合，机组自动停止。
⑥急停：需要急停机组时，在操作箱上按下“急停”按钮，常开点K04闭合，经PLC逻辑判断输出“停止”信号，继电器J01得电闭合，机组停止。
2、联机运行
正常运行时，投入1#变频空压机、3#、4#高压空压机运行，其他3台备用切换。1#、2#空压机相互联锁，3#、4#、5#、6#空压机相互联锁。
①空压机组投入运行/备用，操作步骤：
1#变频空压机：“允许”-常开点K00闭合，“自动”-常开点K04闭合，“投入”-常开点K05闭合，满足自动启动条件。
2#变频空压机：“允许”-常开点K06闭合，“自动”-常开点K12闭合，“投入”-常开点K13闭合，满足备用切换条件。
3#高压空压机：“允许”-常开点K14闭合，“自动”-常开点K20闭合，“投入”-常开点K21闭合，满足自动启动条件。
4#高压空压机：“允许”-常开点K22闭合，“自动”-常开点K26闭合，“投入”-常开点K27闭合，满足自动启动条件。
5#高压空压机：“允许”-常开点K30闭合，“自动”-常开点K34闭合，“投入”-常开点K35闭合，满足备用切换条件。
6#高压空压机：“允许”-常开点K36闭合，“自动”-常开点K42闭合，“投入”-常开点K43闭合，满足备用切换条件。
②投入“联机运行”：
机组执行启动流程：PLC根据采集总管压力信号(YLBS1/YLBS2)用于上位机显示，若管道压力低于0.6MPa，则管道上电接点压力表触点低限闭合，即PLC常开点K47闭合，机组执行启动流程；自动启动1#、3#、4#空压机。1#变频空压机继电器J00得电闭合，启动空压机，常开点KO1闭合，监控画面显示启动。3#、4#高压空压机继电器J12、J17得电闭合，启动空压机，常开点K15、K23闭合，监控画面显示启动；同时，打开总管阀门，继电器J36得电闭合，开启阀门，开到位后常开点K44闭合，阀门显示开到位。
机组执行停止流程：PLC根据采集总管压力信号(YLBS1/YLBS2)用于上位机显示，若管道压力高于0.8MPa，则管道上电接点压力表高限触点闭合，即PLC常开点K46闭合，管道压力高，机组执行减载、停机流程。1#变频空压机先执行减载，减少供风，若压力保持不变或升高，则优先自动停止3#空压机，继电器J13得电闭合，3#机组自动停止；然后再停止4#空压机，继电器J20得电闭合，4#机组自动停止。当系统机组全部停运时，则自动关闭总管阀门，继电器J37得电闭合，关闭阀门，关到位后常开点K45闭合，阀门显示关到位。
③故障停止/切换
当1#变频空压机故障停止时，常开点K02闭合，监控画面显示故障，继电器J01得电闭合，停止空压机，处于闭合的常开点K01恢复，监控画面显示停止，此时2#联锁空压机自动启动，继电器J05得电闭合，启动空压机，常开点K07闭合，监控画面显示启动。
当3#空压机故障停止时，常开点K16闭合，监控画面显示故障，继电器J13得电闭合，停止空压机，处于闭合的常开点K15恢复，监控画面显示停止，此时5#联锁空压机自动启动，继电器J24得电闭合，启动空压机，常开点K31闭合，监控画面显示启动。同理，4#空压机联锁6#空压机
急停：当设备运行异常，需要现场急停时，按下对应机组急停按钮时，则1#-6#空压机对应继电器J03/J10/J15/J22/J27/J34得电闭合，则对应空压机紧急停止，对应的联锁设备自动启动，过程如上所述。
3、模拟量信号
检测模块包括出风压力、系统电压、出风温度变送器。PLC模拟量模块EM231输入端子RA、A+、A-RB、B+、B-，RC、C+、C-，RD、D+、D-接出风压力、系统电压、出风温度变送器的4-20MA信号接线端子。
具体的，空压机加载/卸载压力设置，正常运行出风压力0.68MPa；分别设置压力高限0.8MPa、低限0.6MPa，用于检测管道供风压力的开关量信号。
加载：变频空压机0.63Mpa，高压空压机0.6MPa；
卸载：变频空压机0.7Mpa，高压空压机0.73MPa；
以上设置，可利用变频空压机调节出风压力，减少空压机加载/卸载次数及时间，有利于系统恒压供风。
如图5所示，监控模块1与管理模块2通过CP243-1网络模块，采用TCP/IP网络协议通讯。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而己，并不以本实用新型为限制，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的均等修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的专利涵盖范围内。
Claims (7)
1.一种空压机组恒压供风联控系统，其特征在于：包括空压机组、监控模块(1)、管理模块(2)、控制模块(3)、检测模块，监控模块(1)与管理模块(2)通讯连接、管理模块(2)与控制模块(3)、检测模块通讯连接，空压机组包括至少一台变频空压机；监控模块(1)用于实现管理模块(2)程序编制设计、调试、工艺流程显示、远程操作、监控、故障报警、实时数据记录等功能；管理模块(2)用于对各控制子站(301)进行实时扫描、管理，实现空压机组启动、停止、联锁保护、风压、风量调节以及生产过程中数据采集处理等功能；控制模块(3)包括多个控制子站(301)，每台空压机对应一个控制子站(301)，用于执行管理模块(2)发出的管理指令；检测模块包括出风压力、出风温度、系统电压、出风压力低限、出风压力高限检测。
2.根据权利要求1所述的空压机组恒压供风联控系统，其特征在于：监控模块(1)为上位机监控，管理模块(2)为PLC可编程控制器，控制子站(301)为空压机控制器。
3.根据权利要求1或2所述的空压机组恒压供风联控系统，其特征在于：检测模块通过压力变送器检测出风压力，压力变送器安装在系统供风出风口管道，与管理模块(2)通讯连接。
4.根据权利要求3所述的空压机组恒压供风联控系统，其特征在于：检测模块通过电接点压力表检测出风压力低限、出风压力高限，电接点压力表安装在系统供风出风口管道，与管理模块(2)通讯连接。
5.根据权利要求4所述的空压机组恒压供风联控系统，其特征在于：出风压力低限为0.6MPa，出风压力高限为0.8MPa。
6.根据权利要求5所述的空压机组恒压供风联控系统，其特征在于：监控模块(1)与管理模块(2)通过CP243-1网络模块，采用TCP/IP网络协议通讯。
7.根据权利要求6所述的空压机组恒压供风联控系统，其特征在于：管理模块(2)与控制模块(3)采用Modbus协议通讯。
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| CN113803238A (zh) * | 2021-09-27 | 2021-12-17 | 中水三立数据技术股份有限公司 | 一种得电自启动的热备空压机组控制系统及方法 |
| CN114165426A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-11 | 国能神皖安庆发电有限责任公司 | 空压机组的控制系统及控制方法 |
| CN114412765A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-04-29 | 中山市艾能机械有限公司 | 一种空压机联控方法、系统及存储介质 |
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