RU30009U1 - Блок управления, защиты и сигнализации поршневого компрессорного агрегата - Google Patents

Description

ч Блок управления, защиты и сигнализации норшневого комирессорного агрегата. Предлагаемая полезная модель относится к управляющим и регулирующим системам общего назначения, а именно, к средствам и системам управления компрессорным агрегатом. Известен релейный блок управления компрессора, предназначенный для работы с определенным видом компрессора, выполненный на базе электромеханических реле (см. Щит управления компрессорным агрегатом, тип ЩКИ, ТУ 34 - 11 - 1201 - 12-86 . Изготовитель и разработчик ЗАО «Опытный завод блочных конструкций, г. Екатеринбург, ул. Селькоровская, д.116 - А). Однако габариты, вес и себестоимость релейного блока управления намного превышают те же параметры предлагаемого ниже блока управления. Продувка компрессора с релейным блоком управления может производиться только при остановке компрессора. И главное, указанный релейный блок управления не может применяться для управления другим компрессором без изменений в его схеме. Известен блок управления (см. полезную модель РФ .№ 18584, «Блок управления, защиты и сигнализации модуля компрессорного заправочного, заявл. 28.12.2000 г., опубл. 27.06.2001 г.). Блок управления содержит программируемый контроллер ПК, состоящий из модуля G05B13/00

центрального процессора с флэш-памятью и подключенных к системной шине VME модуля аналого-цифрового преобразователя ВВОД АЦ, модуля дискретного ввода , первого и второго модулей дискретного вывода ВЫВОД 24/1, модуля дискретного вывода ВЫВОД 24/2, модуля дискретного вывода ВЫВОД 220/2, к выходам и входам которых подключены датчики и исполнительные механизмы, а также термостабилизатор, обеспечивающий требуемые климатические условия функционирования блока, контакты датчика температуры которого подключены к входам модуля аналого-цифрового преобразователя ВВОД АЦ, а контакты неисправности термостата к входу модуля дискретного ввода ВВОД 24, с дополнительной панелью индикации, содержащей светодиоды, четырехразрядный семисегментный светодиодный индикатор и счетчик времени наработки, подключенные к выходам первого и второго модулей дискретного вывода ВЫВОД 24/1 и модуля дискретного вывода ВЫВОД 24/2 контроллера.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата в техническом решении, принятом за прототип, относятся его малые функциональные возможности, т.к. система предназначена для управления только 2-х ступенчатым компрессором.

Задачей является создание универсального блока управления, защиты и сигнализации, позволяющего управлять различными типами многоступенчатых компрессорных агрегатов без изменения аппаратной части, а только посредством смены программы управления.

Технический результат, достигаемый предлагаемой полезной

моделью, заключается в обеспечении функционирования системы управления в составе компрессорных станций с числом компрессоров до пяти, т.е., в расширении функциональных возможностей при расширении объема контролируемых параметров, в повышении степени компрессоров, снижении количества аварийных состояний, и в

повышении, тем самым, надежности работы агрегатов.

Суш;ность предлагаемого технического решения заключается в том,

что блок управления, заш;иты и сигнализации поршневого компрессорного агрегата содержит программируемый контроллер, панель индикации со светодиодами и счетчиком времени наработки. Новым является то, что блок содержит дополнительно переключатель времени задержки пуска, переключатель режимов работы «РАБОТА/РЕЗЕРВ, модуль питания, модуль индикации режимов работы и модуль промежуточных реле, при этом программируемый контроллер выполнен также в виде модуля на одной печатной плате и включает узел управления режимами работы компрессора, узел дискретного ввода , центральный узел на базе однокристальной микро-ЭВМ, узел индикации аварийных состояний, два дискретных узла вывода: ВЫВОД 20 и ВЫВОД 4. К входам и выходам программируемого контроллера подключены контакты электроконтактных манометров, датчиков температуры, давления масла и промежуточных реле.

Змо

3 Панель индикации и управления включает, во-первых, светодиоды узла индикации аварийных состояний компрессорного агрегата, при этом аноды светодиодов «РЕЖИМ РАБОТЫ, «РЕСИВЕР, «ОПРЕССОВКА, «ДАВЛЕНИЕ В 1-й СТУПЕНИ ВЫШЕ О, «ДАВЛЕНИЕ ВО 2-й СТУПЕНИ ВЫШЕ О, «ДАВЛЕНИЕ В 3-й СТУПЕНИ ВЫШЕ О, «ДАВЛЕНИЕ В 4-й СТУПЕНИ ВЫШЕ О, «ДАВЛЕНИЕ В 5-й СТУПЕНИ ВЫШЕ О, «ДАВЛЕНИЕ В 1-й СТУПЕНИ ВЫШЕ НОРМЫ, «ДАВЛЕНИЕ ВО 2-й СТУПЕНИ ВЫШЕ НОРМЫ, «ДАВЛЕНИЕ В 3-й СТУПЕНИ ВЫШЕ НОРМЫ, «ДАВЛЕНИЕ В 4-й СТУПЕНИ ВЫШЕ НОРМЫ, «ДАВЛЕНИЕ В 5-й СТУПЕНИ ВЫШЕ НОРМЫ, «ТЕМПЕРАТУРА МАСЛА НИЖЕ НОРМЫ, «ТЕМПЕРАТУРА МАСЛА ВЫШЕ НОРМЫ, «НИЗКОЕ ДАВЛЕНИЕ МАСЛА, «АВАРИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, «НИЗКОЕ ДАВЛЕНИПЕ В ТРУБОПРОВОДАХ, «ТЕМПЕРАТУРА ВОЗДУХА ПОСЛЕ 1-й СТУПЕНИ ВБ1ШЕ НОРМБ1, «ТЕМПЕРАТУРА ВОЗДУХА ПОСЛЕ ПОСЛЕДНЕЙ СТУПЕНИ ВБ1ШЕ НОРМЫ подключены через резисторы к выходам первого дискретного узла вывода ВБГООД 20, а катоды объединены и подключены к источнику питания, во-вторых, светодиоды модуля индикации режимов работы компрессорного агрегата, при этом катоды светодиодов «РАБОТА, «СТОП, «ПРОДУВКА, «АВАРИЯ через резисторы и нормально разомкнутые контакты промежуточных выходных реле подключены к питанию, а аноды объединены и подключены к общей шине источника питания, в-третьих, элементы управления компрессорным агрегатом в виде

кнопок узла управления режимами работы компрессорного агрегата «ПУСК АВТОМАТИЧЕСКИЙ, «ПУСК РУЧНОЙ, «ПРОДУВКА, «ОПРЕССОВКА, «ВЫКЛЮЧЕНИЕ АВАРИЙНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ, «СТОП, тумблера «СЕТЬ для включения сетевого питания со светодиодом «СЕТЬ ВКЛ., рукоятки переключателя времени задержки пуска, тумблера переключателя режимов «РАБОТА/РЕЗЕРВ, вчетвертых, разъемы для подключения блока датчиков компрессора, силовых цепей, цепи аварийной сигнализации, цепи группового управления.

Переключатель времени задержки пуска компрессорного агрегата выполнен на 5 положений: О, 20, 40, 60, 80 сек, его первый контакт свободен, а четыре других контакта подключены к входам узла .

Переключатель режимов работы «РАБОТА/РЕЗЕРВ подключен к входному узлу .

К выходам второго дискретного узла вывода ВЫВОД 4 подключены первые выводы катушек промежзпгочных реле «ПУСК, «ПРОДУВКА, «СТОП, «АВАРИЯ, а вторые выводы катушек объединены и соединены с источником питания.

К входам дискретного узла подключены первые контакты верхних и нижних уставок контактных манометров, измеряюш;их давление в ступенях компрессора, контактных датчиков давления и температуры масла в картере, газа в ступенях компрессора, вторые контакты датчиков объединены и соединены с общей шиной блока управления.

Нормально разомкнутые контакты кнопок «ПУСК АВТОМАТИЧЕСКИЙ, «ПУСК РУЧНОЙ «ПРОДУВКА, «ОПРЕССОВКА, «ВЫКЛЮЧЕНИЕ АВАРИЙНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ «СТОП с одной стороны соединены с контроллерол и через резисторы с источником питания, с другой стороны объединены и соединены с общей

шиной.

Благодаря выполнению программируемого контроллера в виде модуля, включающего несколько узлов размещенных на одной плате, возможна его быстрая замена, при этом расширяется возможность использования блока для управления компрессорами любого типа: поршневыми (с количеством ступеней сжатия до 5), мембранными, винтовыми и т.д., уменьшаются габариты блока, сокращается время ремонта блока, повышается надежность его работы.

Благодаря наличию в программируемом контроллере центрального узла, выполненного на базе однокристальной микро-ЭВМ, сигналы, поступающие на входы контроллера со всех датчиков и кнопок управления режимами работы, анализируются в соответствии с заложенной в микроЭВМ программой, и, по результатам анализа сигналов выдаются соответствующие команды. Далее, команды с контроллера через контакты модуля промежуточных реле поступают на исполнительные элементы.

Вывод на панель индикации и управления светодиодов модуля индикации режимов работы и светодиодов узла индикации аварийных состояний, а также тумблера «СЕТЬ для включения сетевого питания со

светодиодом «СЕТЬ ВКЛ., тумблера переключателя режимов «РАБОТА/РЕЗЕРВ, рукоятки переключателя времени задержки пуска, шести кнопок узла управления режимами работы, разъемов, позволяет осуществлять одновременный визуальный контроль, оперативно управлять различными функциями компрессорного агрегата, что повышает степень защиты и, в целом, надежность работы компрессорного агрегата.

Наличие переключателя времени задержки пуска компрессорного агрегата и выполнение его на пять положений: О, 20, 40, 60, 80 сек, позволяет регулировать задержку момента включения компрессора после поступления сигнала «ПУСК в автоматическом режиме по выбору потребителя.

Наличие переключателя режимов работы «РАБОТА/РЕЗЕРВ, подключенного к входному узлу , позволяет держать один из компрессорных агрегатов компрессорной станции в режиме «горячего резерва, что также повышает надежность работы агрегата.

Подключение первых выводов катушек промежуточных реле «ПУСК, «ПРОДУВ1СА, «СТОП, «АВАРР1Я к выходам второго дискретного узла вывода ВЬЮОД 4, и соединение объединенных вторых выводов катушек с источником питания, расширяет функциональные возможности блока и повышает надежность работы компрессорного агрегата.

соединение вторых контактов датчиков с общей шиной блока управления

расширяет функциональные возможности блока и повышает надежность работы компрессорного агрегата.

Соединение нормально разомкнутых контактов кнопок «ПУСК АВТОМАТИЧЕСКИЙ, «ИУСК РУЧНОЙ «ПРОДУВКА, «ОПРЕССОВКА, «ВЫКЛЮЧЕНИЕ АВАРИЙНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ «СТОП с входами контроллера и через резисторы, с источником

питания, а с другой стороны соединение их с обш;ей шиной также расширяет функциональные возможности блока и повышает надежность работы компрессорного агрегата.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включаюш:ий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявляемого изобретения, что соответствует критерию «новизна.

Заявляемое устройство представлено на чертежах.

Фиг. 1 - Структурная схема блока управления, защиты и сигнализации поршневого компрессорного агрегата.

Фиг. 2 - Схема подключения блока.

ICfi

8 работающее по жестко заданной программе. Основным узлом блока является программируемый контроллер 2 (ПК). Блок 1 включает также модуль питания 3, модуль 4 выходных промежуточных реле, счётчик времени наработки 5, модуль индикации 6 режимов работы компрессора со светодиодами (СД) «РАБОТА 7, «СТОП 8, «ПРОДУВКА 9, «АВАРИЯ 10, переключатель 11 времени задержки пуска на О, 20, 40, 60, 80 секунд и переключатель 12 режимов «РАБОТА/РЕЗЕРВ. ПК 2 выполнен на одной печатной плате, установленной в БУ 1, и состоит из узла управления 13 режимами работы компрессорного агрегата, содержащего шесть кнопок: «ПУСК АВТОМАТИЧЕСКИ 14, «ПУСК РУЧНОЙ 15, «ПРОДУВКА 16, «ОПРЕССОВКА 17, «СБРОС АВАРИИ 18, «СТОП 19; узла 20 центрального узла 21; узла 22 ВБ1ВОД 20, к выходам которого подключены СД узла ивдикации 23 аварийных состояний: «РЕЖИМ РАБОТБ1 24, «РЕСИВЕР 25, «ОПРЕССОВКА 26, «ДАВЛЕНИЕ В 1-й СТУПЕНИ ВБ1111Е О 27, «ДАВЛЕНИЕ ВО 2-й СТУПЕНИ ВБ1111Е О 28, «ДАВЛЕНИЕ В 3-й СТУПЕНИ ВБ1111Е О 29, «ДАВЛЕНИЕ В 4-й СТУПЕНИ ВБ1111Е О 30, «ДАВЛЕНИЕ В 5-й СТУПЕНИ ВБ1111Е О 31, «ДАВЛЕНИЕ В 1-й СТУПЕНИ ВБ1111Е НОРМБ1 32, «ДАВЛЕНР1Е ВО 2-й СТУПЕНИ ВБ1111Е НОРМБ1 33, «ДАВЛЕНИЕ В 3-й СТУПЕНИ ВБ1111Е НОРМЫ 34, «ДАВЛЕНИЕ В 4-й СТУПЕНИ ВБ1111Е НОРМБ1 35, «ДАВЛЕНИЕ В 5-й СТУПЕНИ ВБ1111Е НОРМЫ 36, «ТЕМПЕРАТУРА МАСЛА НИЖЕ НОРМЫ 37, «ТЕМПЕРАТУРА МАСЛА ВБ1111Е НОРМБ1 38, «НИЗКОЕ ДАВЛЕНИЕ МАСЛА 39, «АВАРИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 40,

«НИЗКОЕ ДАВЛЕНИЕ В ТРУБОНРОВОДАХ 41, «ТЕМПЕРАТУРА ВОЗДУХА ПОСЛЕ 1-й СТУПЕНИ ВЫШЕ НОРМЫ 42, «ТЕМПЕРАТУРА ВОЗДУХА ПОСЛЕ ПОСЛЕДНЕЙ СТУПЕНИ ВЫШЕ НОРМЫ 43; узла 44 ВЫВОД 4, к выходам которого подключены реле «РАБОТА 45, «ПРОДУВКА 46, «АВАРИЯ 47, «НАГРЕВАТЕЛЬ 48 модуля 4

промежуточных реле.

Модуль питания 3 и модуль 4 промежуточных реле установлены на

основании корпуса блока 1, а плата программируемого контроллера 2 и модуль индикации 6 режимов работы с соответствующими светодиодами установлены на передней панели блока 1.

На передней панели установлены также:

-шесть кнопок управления режимами работы компрессора (поз. 1419);

-тумблер «СЕТЬ 49 (фиг.2) для включения сетевого питания;

-счётчик времени наработки 5;

-переключатель 11 времени задержки включения компрессора. На задней панели расположены:

-переключатель 12 режимов «РАБОТА/РЕЗЕРВ ;

-разъём 50 (фиг.2) для подключения блока датчиков 51 компрессора;

-разъём 52 для подключения силовых цепей 53;

10 - разъём 55 для подключения цепи группового управления.

Передняя и задняя панели блока 1 составляют общую панель индикации и управления.

Входы узла 20 программируемого контроллера 2 соединены с контактами датчиков давления, температуры масла и газа, расхода воды, максимальными и минимальными контактами манометров, измеряющих

давление в ступенях компрессора и ресивера, а также с кнопками 14-19 узла

управления 13 режимами работы компрессора.

С узла 44 ВЫВОД 4 подаются команды на блок выходных промежуточных реле 4, в состав которого входят четыре реле, управляющих силовыми цепями компрессорного агрегата.

С узла 22 ВЫВОД 20 подаются команды на узел индикации 23 аварийных состояний, включением светодиодов 24-43 которого указывается наличие определённых аварийных ситуаций.

Т.е., принцип работы блока управления заключается в том, что сигналы со всех датчиков и кнопок управления режимами работы поступают на входы программируемого контроллера 2, где они анализируются в соответствии с заложенной программой и, по результату анализа, через соответствующие узлы выдаются команды на включение или выключение пускателя электродвигателя, электропневмовентилей продувки или аварийной сигнализации.

Mff

и поршневых компрессоров с количеством ступеней до пяти, выполняет

следующие функции при соответствующих режимах:

а)ручное управление режимами: пуск, стоп, продувка и опрессовка.

б)автоматическое управление режимами: пуск, стоп, продувка.

в)контроль следующих аварийных ситуаций перед пуском компрессора, их индикацию и блокировку включения электродвигателя:

-наличие остаточного давления в ступенях компрессора;

-отсутствие воды для охлаждения компрессора;

-низкая температура масла;

г)контроль следующих аварийных ситуаций при работе компрессора, их индикацию и остановку электродвигателя:

-давление всасывания выше или ниже нормы;

-давление в ступенях выше нормы;

-температура масла выше нормы;

-давление масла ниже нормы;

-контроль холостого хода (контроль разрыва трубопроводов);

-температура газа в ступенях или на выходе выше нормы;

-расход охлаждающей воды ниже нормы;

-прорыв мембран и пластин ограничителей давления;

-технологический параметр,

д)индикацию следующих режимов работы:

12

-продувка компрессора;

-авария компрессора;

-опрессовка компрессора;

-ресивер;

-готовпость к пуску;

-муфта сцепления включена.

е) задержку момента включения компрессора после поступления сигнала

«ПУСК в автоматическом режиме на 0; 20; 40; 60; 80 секунд по выбору

потребителя.

ж) передачу сигнала «АВАРИЯ на пульт оператора.

Для работы с поршневым многоступенчатым компрессором общепромышленного назначения, блок управления имеет следуюш;ие основные режимы работы:

-проверка индикации;

-автоматический;

-ручной;

-продувка;

-опрессовка;

-авария;

-стоп.

При работе в каждом из этих режимов на панели индикации светится соответствующий светодиод. Режим проверки иидикации.

13 (uJ(

При включении тумблера «СЕТЬ на лицевой панели БУ включаются все светодиоды кроме СД «Работа, «Продувка, «Авария и светятся до момента нажатия кнопки «Пуск. В это время можно визуально проверить работу элементов индикации. Автоматический режим.

В этом режиме БУ производит включение и выключение компрессора в зависимости от давления в ресивере, автоматически поддерживая его в

Чзаданных пределах.

Для работы в режиме «Автомат необходимо нажать кнопку «пуск автомат, после чего программируемый контроллер 2 производит проверку состояния контактных датчиков.

Если аварийных состояний нет, то с выхода ПК на реле управления электродвигателем компрессора поступает команда на его включение. Одновременно на передней панели БУ загораются СД «РАБОТА и СД «РЕЖИМ и светятся непрерывно.

При работе ПК постоянно производит опрос и анализ состояния всех датчиков компрессора и ресивера.

В случае возникновения аварийной ситуации, ПК останавливает компрессор, на одну минуту включает реле продувки и включает реле аварийной сигнализации. На передней панели загораются светодиоды «СТОП, «АВАРИЯ и СД, указывающий причину неисправности.

,4

останавливает компрессор и на 1 мин. включает ЭПК продувки. На передней панели зажигаются СД «СТОП и «РЕСИВЕР.

После окончания продувки БУ находится в режиме опроса состояния минимального контакта манометра ресивера. После его замыкания вновь происходит опрос состояния датчиков компрессора и его включение. Остановить компрессор и вывести БУ из этого режима можно в любой момент нажатием на кнопку «СТОП.

Ручной режим.

В этом режиме БУ не опрашивает состояние контактов манометров холостого хода и давления в ресивере. Включение компрессора происходит после нажатия на кнопку «ПУСК РУЧНОЙ, останавливается компрессор нажатием на кнопку «СТОП. При работе компрессора светится непрерывно СД «РАБОТА, а СД «РЕЖИМ мигает с частотой 1 Гц.

Во всём остальном работа БУ в режиме аналогична работе в автоматическом режиме. Режим «ПРОДУВКА.

Этот режим включается автоматически или вручную, отдельно или совместно с другими режимами и предназначен для сброса конденсата из влагомаслосборников и остаточного давления из ступеней компрессора.

При работе компрессора в ручном или автоматическом режимах продувка включается автоматически в следующих случаях:

- после каждого выключения.

Вручную режим включается при нажатии йа кнопку «ПРОДУВКА, при этом компрессор может работать или стоять.

Отключение режима происходит всегда автоматически через заданное в программе время (для разных типов компрессорных агрегатов от 20 до 60 сек.).

Режим «ОПРЕССОВКА.

Режим «ОПРЕССОВКА предназначен для проверки компрессора на

наличие неплотностей. Включается режим только при работе компрессора нажатием на кнопку «ОПРЕССОВКА. При этом происходит остановка компрессора, но не включается продувка и, после остановки двигателя, в ступенях остаётся давление. Проверка утечек производится в соответствии с инструкцией по эксплуатации компрессора.

Если после проверки пуск компрессора не требуется, то необходимо

нажать на кнопку «ПРОДУВКА и давление в ступенях сбросится. Если

требуется повторный пуск, то нажимают кнопку «ПУСК, при этом сначала включится продувка, а после её окончания автоматически включится электродвигатель компрессора. Режим «АВАРИЯ.

В процессе работы ПК периодически производит опрос состояния датчиков компрессора. В случае обнаружения аварийной ситуации БУ выдаёт команду на остановку и продувку компрессора. Одновременно зажигается СД, указывающий причину остановки и выдаётся команда на

включение реле аварийной сигнализации. Выключается реле после окончания продувки нажатием на кнопку «Откл. авар, сигнализации или, после устранения причины остановки автоматически при последующем пуске.

Все аварийные параметры компрессора, кроме двух, начинают контролироваться сразу после нажатия на кнопку «ПУСК. Контроль

давления масла включается через 50 сек., а контроль холостого хода через

2,5 мин. после пуска компрессора. Кроме того, последний параметр не

контролируется во время продувки при работе компрессора.

Повторный пуск компрессора после аварийной остановки производят после определения и устранения её причины. Режим «СТОП.

Остановка компрессора может быть произведена в любой момент нажатием на кнопку «СТОП. При этом останавливается электродвигатель, включается продувка компрессора, а на БУ зажигаются СД «СТОП и «ПРОДУВКА.

Повторный пуск возможен только после окончания продувки. Кроме вышеперечисленных режимов, для работы с компрессорами специального назначения в блок управления могут вводиться дополнительные режимы. ОСПОВНЫЕ ТЕХПИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

т1Щ

-Количество силовых Каналов вывода - 4

-Напряжение силового сигнала вывода - до 220 В

-Ток силового сигнала вывода - до 6А.

Ч Краткий алгоритм работы поршиевого компрессорного агрегата в автоматическом режиме (иа примере пятиступеичатого агрегата). Подают внешнее питание на агрегат. Включают тумблер «СЕТЬ на панели управления и индикации. При этом включаются все светодиоды кроме СД «Работа, «Продувка, «Авария и светятся до момента нажатия кнопки «Пуск. В это время можно визуально проверить работу элементов индикации. Пажимают кнопку «ПУСК АВТ., после чего ПК выключает все светодиоды и производит проверку состояния нижнего контакта манометра, измеряющего давление в ресивере. Если контакт разомкнут, т.е. давление в ресивере в норме, ПК подает команду на включение светодиода «РЕСИВЕР и переходит в режим ожидания, периодически проверяя состояние вышеуказанного контакта. Как только давление в ресивере опустится до заданной величины, и нижний контакт манометра замкнётся, ПК начинает проверку состояния нижних контактов пяти манометров, измеряюп ;их давление в ступенях компрессора, т.е. производится контроль остаточного давления в ступенях перед пуском компрессора. Все контакты должны быть замкнуты. Если какой либо из контактов разомкнут, ПК подаёт команду на включение промежуточного реле «ПРОДУВКА, при этом через его контакты подаётся напряжение на продувочный

электропневмовентиль на компрессорном агрегате. Одновременно включается светодиод «ПРОДУВКА. Через 1 минуту после включения реле выключается и ПК вновь производит контроль остаточного давления в ступенях компрессора. Если и после продувки, какой либо из контактов остался разомкнутым, ПК выдаёт команду на включение светодиода и

промежуточного реле «АВАРИЯ, через контакты которого на удаленный

пульт оператора может быть передан звуковой или световой сигнал, а также

включает один из светодиодов «ДАВЛЕПИЕ В N-й СТУПЕНИ ВЫШЕ О. Пуск компрессорного агрегата в такой ситуации невозможен до устранения неисправности.

Если же контроль остаточного давления проходит нормально, т.е. все пять проверяемых контактов замкнуты, ПК проверяет состояние нижнего контакта датчика температуры масла в картере компрессора. Если

температура масла ниже допустимой, ПК подаёт команду на включение промежуточного реле «АВАРИЯ и светодиода «ТЕМПЕРАТУРА МАСЛА ПИЖЕ НОРМЫ. Для компрессорных агрегатов со встроенным подогревателем в картере предусмотрен автоматический подогрев масла перед пуском.

При нормальной температуре масла ПК начинает проверку состояния переключателя времени задержки пуска. Если переключателем установлено время задержки отличное от О сек., ПК включает один из 4 - х программных таймеров:

At М

19

-время задержки пуска 20 сек.

-время задержки пуска 40 сек.

-время задержки пуска 60 сек.

-время задержки пуска 80 сек.

По истечеиии времени задержки (а в случае установки времени задержки О сек - сразу) ПК подаёт команду на пуск компрессорного

агрегата. При этом включается промежуточное реле «РАБОТА, через

контакты которого подаётся напряжение на пускатель электродвигателя

компрессорного агрегата. Одновременно на панели индикации БУ загораются светодиоды «РАБОТА и «РЕЖИМ и светятся непрерывно.

Компрессорный агрегат начинает работу.

Сразу же после пуска ПК включает следующие программные таймеры:

-задержка контроля давления масла после пуска 50 сек.;

-задержка контроля холостого хода после пуска или после окончания продувки 150 сек.;

-время между продувками при непрерывной работе 59 мин.,

и последовательно начинает производить опрос и анализ состояния следующих контактных датчиков компрессорного агрегата и ресивера:

-верхний контакт манометра, измеряющего давление в 1 - и ступени компрессора;

20HMV

-верхний контакт манометра, измеряющего давление в 3 - и ступени компрессора;

-верхний контакт манометра, измер5пощего давление в 4 - и ступени компрессора;

-верхний контакт манометра, измеряющего давление в 5 - и ступени компрессора;

-верхний контакт датчика температуры масла;

-контакт теплового реле пускателя электродвигателя;

-контакт датчика температуры воздуха после первой ступени;

-контакт датчика температуры воздуха после пятой ступени:

-нижний контакт манометра холостого хода;

-верхний контакт манометра, измеряющего давление в ресивере. Через 50 сек. после пуска компрессорного агрегата включается

контроль давления масла в картере компрессора, при этом ПК производит проверку состояния контакта датчика, измеряющего давление на выходе масляного насоса. Если давление масла к этому моменту не поднялось до заданной величины, то контакт датчика останется в исходном замкнутом состоянии. В этом случае ПК переходит в режим «АВАРИЯ, алгоритм которого описан ниже. Если же давление масла поднялось до заданной величины, и контакт датчика разомкнулся, работа компрессорного агрегата продолжится.

21lM /3yj{ СОСТОЯНИЯ нижнего контакта манометра, установленного между 4-ой и 5 ой ступенями компрессора. Если давление здесь к этому моменту не поднялось до заданной величины, что говорит о наличии неплотностей или разрывов трубопроводов компрессора, то контакт манометра останется в исходном замкнутом состоянии. В этом случае ПК так же переходит в режим «АВАРИЯ. Если же давление воздуха поднялось до заданной величины, и контакт манометра разомкнулся, работа компрессорного

агрегата продолжится.

Через каждые 59 минут непрерывной работы компрессорного агрегата ПК включает на 1 минуту режим «ПРОДУВКА, при этом происходит сброс содержимого влагомаслоотделителей.

В случае возникновения любой аварийной ситуации ПК переходит в режим отработки алгоритма «АВАРИЯ и последовательно выдаёт следующие команды:

-отключить промежуточное реле «РАБОТА, при этом происходит остановка компрессорного агрегата;

-включить промежуточное реле «АВАРИЯ ;

-включить светодиоды «СТОП, «АВАРИЯ и светодиод, указывающий причину остановки;

-включить на 1 минуту промежуточное реле «ПРОДУВКА. Повторный пуск компрессорного агрегата производится после Если аварийных ситуаций нет, то компрессор будет работать до

момента замыкания верхнего контакта манометра ресивера. После чего ПК выдаёт следующие команды:

-отключить промежуточное реле «РАБОТА, при этом происходит остановка компрессорного агрегата;

-включить светодиоды «СТОП и «РЕСИВЕР ;

-включить на 1 минуту промежуточное реле «ПРОДУВКА.

После окончания продувки ПК находится в режиме опроса состояния нижнего контакта манометра ресивера. После его замыкания вновь происходит опрос состояния датчиков компрессора и его включение. Остановить компрессор можно в любой момент нажатием на кнопку «СТОП.

Таким образом, создание блока управления, защиты и сигнализации порщневого компрессорного агрегата с программируемым контроллером на базе однокристальной микро-ЭВМ расширяет возможности его примененрм для управления, диагностики аварийных состояний, сигнализации об авариях и повышает надежность работы компрессорных агрегатов.

23

Claims (7)

1. Блок управления, защиты и сигнализации компрессорным агрегатом, содержащий программируемый контроллер, панель индикации со светодиодами и счетчиком времени наработки, отличающийся тем, что блок содержит дополнительно переключатель времени задержки пуска, переключатель режимов работы "РАБОТА/РЕЗЕРВ", модуль питания, модуль индикации режимов работы компрессора и модуль промежуточных реле, при этом программируемый контроллер выполнен также в виде модуля на одной печатной плате и включает узел управления режимами работы компрессора, узел дискретного ввода ВВОД = 23, центральный узел на базе однокристальной микро-ЭВМ, узел индикации аварийных состояний, два дискретных узла вывода: ВЫВОД = 20 и ВЫВОД = 4, а к входам и выходам программируемого контроллера подключены контакты электроконтактных манометров, датчиков температуры и давления масла и модуля промежуточных реле.

2. Блок управления, защиты и сигнализации компрессорным агрегатом по п.1, отличающийся тем, что панель индикации и управления включает светодиоды узла индикации аварийных состояний компрессорного агрегата, при этом аноды светодиодов "РЕЖИМ РАБОТЫ", "РЕСИВЕР", "ОПРЕССОВКА", "ДАВЛЕНИЕ В 1-й СТУПЕНИ ВЫШЕ 0", "ДАВЛЕНИЕ ВО 2-й СТУПЕНИ ВЫШЕ 0", "ДАВЛЕНИЕ В 3-й СТУПЕНИ ВЫШЕ 0", "ДАВЛЕНИЕ В 4-й СТУПЕНИ ВЫШЕ 0", "ДАВЛЕНИЕ В 5-й СТУПЕНИ ВЫШЕ 0", "ДАВЛЕНИЕ В 1-й СТУПЕНИ ВЫШЕ НОРМЫ", "ДАВЛЕНИЕ ВО 2-й СТУПЕНИ ВЫШЕ НОРМЫ", "ДАВЛЕНИЕ В 3-й СТУПЕНИ ВЫШЕ НОРМЫ", "ДАВЛЕНИЕ В 4-й СТУПЕНИ ВЫШЕ НОРМЫ", "ДАВЛЕНИЕ В 5-й СТУПЕНИ ВЫШЕ НОРМЫ", "ТЕМПЕРАТУРА МАСЛА НИЖЕ НОРМЫ", "ТЕМПЕРАТУРА МАСЛА ВЫШЕ НОРМЫ", "НИЗКОЕ ДАВЛЕНИЕ МАСЛА", "АВАРИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ", "НИЗКОЕ ДАВЛЕНИЕ В ТРУБОПРОВОДАХ", ТЕМПЕРАТУРА ВОЗДУХА ПОСЛЕ 1-й СТУПЕНИ ВЫШЕ НОРМЫ", "ТЕМПЕРАТУРА ВОЗДУХА ПОСЛЕ ПОСЛЕДНЕЙ СТУПЕНИ ВЫШЕ НОРМЫ" подключены через резисторы к выходам первого дискретного узла вывода ВЫВОД = 20, а катоды объединены и подключены к источнику питания, светодиоды модуля индикации режимов работы компрессорного агрегата, при этом катоды светодиодов "РАБОТА", "СТОП", "ПРОДУВКА", "АВАРИЯ" через резисторы и нормально разомкнутые контакты промежуточных выходных реле подключены к питанию, а аноды объединены и подключены к общей шине источника питания, элементы управления компрессорным агрегатом в виде кнопок узла управления режимами работы компрессорного агрегата "ПУСК АВТОМАТИЧЕСКИЙ", "ПУСК РУЧНОЙ", "ПРОДУВКА", "ОПРЕССОВКА", "ВЫКЛЮЧЕНИЕ АВАРИЙНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ", "СТОП", тумблера "СЕТЬ" для включения сетевого питания со светодиодом "СЕТЬ ВКЛ.", рукоятки переключателя времени задержки пуска, тумблера переключателя режимов "РАБОТА/РЕЗЕРВ", разъемы для подключения блока датчиков компрессора, силовых цепей, цепи аварийной сигнализации, цепи группового управления.

3. Блок управления, защиты и сигнализации компрессорным агрегатом по п.1, отличающийся тем, что переключатель времени задержки пуска компрессорного агрегата выполнен на пять положений: 0, 20, 40, 60, 80 с, его первый контакт свободен, а четыре других контакта подключены к входам узла ВВОД = 23.

4. Блок управления, защиты и сигнализации компрессорным агрегатом по п.1, отличающийся тем, что переключатель режимов "РАБОТА/РЕЗЕРВ" подключен к входному узлу ВВОД = 23.

5. Блок управления, защиты и сигнализации компрессорным агрегатом по п.1, отличающийся тем, что к выходам второго дискретного узла вывода ВЫВОД = 4 подключены первые выводы катушек промежуточных реле "ПУСК", "ПРОДУВКА", "СТОП", "АВАРИЯ", а вторые выводы катушек объединены и соединены с источником питания.

6. Блок управления, защиты и сигнализации компрессорным агрегатом по п.1, отличающийся тем, что к входам дискретного узла ВВОД = 23 подключены первые контакты верхних и нижних уставок контактных манометров, контактных датчиков давления и температуры, а вторые контакты датчиков объединены и соединены с общей шиной блока управления.

7. Блок управления, защиты и сигнализации компрессорным агрегатом по п.2, отличающийся тем, что нормально разомкнутые контакты кнопок узла управления режимами работы "ПУСК АВТОМАТИЧЕСКИЙ", "ПУСК РУЧНОЙ", "ПРОДУВКА", "ОПРЕССОВКА", "ВЫКЛЮЧЕНИЕ АВАРИЙНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ", "СТОП" с одной стороны соединены с входами контроллера и через резисторы с источником питания, с другой стороны объединены и соединены с общей шиной.