引言

　　本文采用西門子公司的s7-300可編程控制器棍矛，對兩臺柳州柳二空機(jī)械股份有限公司(原柳州第二空氣壓縮機(jī)總廠)生產(chǎn)的zw-3/7型無油潤滑空氣壓縮機(jī)及其氣體干燥器進(jìn)行控制。本控制系統(tǒng)是在原生產(chǎn)線控制基礎(chǔ)上，進(jìn)行i/o口擴(kuò)展從而達(dá)到空壓機(jī)的控制目的左蛙。

　　1  簡介
                    
　　空氣壓縮機(jī)作為氣動(dòng)控制系統(tǒng)的氣源設(shè)備，其在運(yùn)行過程中的穩(wěn)定程度和可靠性直接關(guān)系到生產(chǎn)安全性。由于早期的電氣控制多為繼電器線路裁甘，長期運(yùn)行容易老化艰膀，從而使靈敏度降低，在運(yùn)行過程中會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)停機(jī)故障区蛹，給正常生產(chǎn)造成影響辫田。采用可編程控制器技術(shù)改造空氣壓縮機(jī)的控制，克服了傳統(tǒng)的純繼電器控制電路的不足艺挽，不僅可以完成對開關(guān)量控制嚎论，還能實(shí)現(xiàn)對模擬量進(jìn)行控制。滿足了系統(tǒng)對控制準(zhǔn)確性和安全性的要求童叠。

　　2  系統(tǒng)工作過程
   
　　2.1 空氣壓縮機(jī)組的工作過程
                    
　　在設(shè)備上電開機(jī)后框喳，系統(tǒng)首先對空縮機(jī)的運(yùn)行條件進(jìn)行檢查，當(dāng)冷卻水壓力厦坛、空壓機(jī)曲軸箱油壓滿足要求時(shí)五垮，1＃機(jī)啟動(dòng)，2＃機(jī)作為備用杜秸，其啟動(dòng)方式均采用y-δ起動(dòng)方式放仗，y-δ起動(dòng)延時(shí)為6秒。起動(dòng)后撬碟，儲氣罐開始充氣诞挨，在儲氣罐壓力達(dá)到設(shè)定值0.7mpa時(shí)空縮機(jī)進(jìn)氣閥關(guān)閉，機(jī)器空運(yùn)轉(zhuǎn)呢蛤。當(dāng)儲氣罐壓力下降到0.65mpa時(shí)惶傻，進(jìn)氣閥打開，再次進(jìn)行充氣其障。由于故障等原因使儲氣罐壓力降到設(shè)定值0.55mpa時(shí)银室，且1#機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)，則2#機(jī)起動(dòng)并正常運(yùn)行斜曾，其運(yùn)行原理同1#機(jī)相同螺喂，繼續(xù)對儲氣罐充氣。在儲氣罐壓力降到0.55mpa時(shí)南椒，且2#機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)范咖，1＃機(jī)起動(dòng)并正常運(yùn)行。與此同時(shí)呐取，兩臺機(jī)器的正常運(yùn)行時(shí)間均為12小時(shí)鳄盗，也就是說，一臺機(jī)器運(yùn)行到12小時(shí)時(shí)拂炉，無論其有無故障送写，或是儲氣罐壓力是否低于0.55mpa八察，均要停機(jī)并啟動(dòng)另一臺機(jī)器。
  　
　　2.2 氣體干燥設(shè)備的工作原理
                    
　　兩臺壓縮機(jī)共用一臺氣體干燥設(shè)備粱祟。該設(shè)備是采用柳州柳二空機(jī)械股份有限公司生產(chǎn)的gwu系列無熱氣體干燥器，其工作原理如圖1所示咙驾。開機(jī)后持偏，a塔先做吸附運(yùn)行，b塔做再生運(yùn)行氨肌。在設(shè)定的時(shí)序控制下鸿秆，進(jìn)氣電磁閥a2打開a1、b1怎囚、b2均關(guān)閉卿叽，壓縮空氣經(jīng)a2閥，從底部進(jìn)入a塔恳守，在向上運(yùn)輸過程中考婴，氣體中的水分被塔內(nèi)吸附劑吸掉，干燥的氣體通過梭閥c進(jìn)入儲氣缺罐催烘，與此同時(shí)沥阱，在a2打開后，經(jīng)延時(shí)10秒b1打開伊群，用b塔中的殘余氣體從上到下運(yùn)動(dòng)考杉，將吸附劑中的小分從b1閥帶出，經(jīng)消聲器排空舰始。其開啟的10秒時(shí)間是進(jìn)行b塔脫附工作崇棠。在a2打開后延時(shí)十分鐘后b2電磁閥打開，同時(shí)a2閥關(guān)閉惶芒，b塔進(jìn)行充氣燎匪，十秒后，a1閥打開箕径，a塔中剩余氣體從上至下經(jīng)a1閥陡料，從d消聲器排出，并將a塔中水分帶出迅督，使a塔脫附陪罕，經(jīng)延時(shí)十秒a1閥關(guān)閉。此時(shí)胃症，由于a塔中的壓力下降将借，b塔中的壓力上長，梭閥c將a排氣口關(guān)閉肢椅，將b排氣口打開讽椿。同理，在b2閥開啟十分鐘后，a2閥打開朗涩，b2閥關(guān)閉忽孽，延時(shí)十秒，b1閥打開谢床，使b塔進(jìn)行脫附運(yùn)行兄一。就這樣兩塔交替運(yùn)行，進(jìn)行對氣體的干燥识腿。

　　圖1  空氣壓縮機(jī)組工作原理

　　3  系統(tǒng)的控制要求
   
　　3.1 空氣壓縮機(jī)的控制要求
                    
　　1) 開機(jī)前按通電源出革，所有安裝在中控室和現(xiàn)場的狀態(tài)指示燈點(diǎn)亮，顯示當(dāng)前狀態(tài)渡讼。
   
　　2) 按下起動(dòng)按鈕骂束，空壓機(jī)按y-δ方式起動(dòng)，進(jìn)氣口電磁閥打開成箫，開始給儲氣罐充氣展箱。另外，在起動(dòng)時(shí)伟众，不要求兩臺機(jī)器同時(shí)運(yùn)行析藕，但可選任意一臺先運(yùn)行。

　　3) 正在運(yùn)行的機(jī)器凳厢，運(yùn)行時(shí)間超過12小時(shí)或故障诱紫，備用機(jī)起動(dòng)，并運(yùn)行纹站。

[DividePage:NextPage]

　　4) 在運(yùn)行過程中澈越，如果發(fā)生水壓、油壓不足泌位，立刻停機(jī)晨瀑，并發(fā)出指示。
   
　　5) 按下停止按鈕酒妄，停機(jī)拉冯。
   
　　3.2 氣體干燥器的控制要
　 
　　氣體干燥器的控制與空壓機(jī)的運(yùn)行同步，與空壓機(jī)的電源一并打開蜜硫，其起動(dòng)受空壓機(jī)的主接觸器的控制极胸。

　　4  系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
   
　　4.1 系統(tǒng)配置                   
   
　　本設(shè)計(jì)所選用的是s7-300的標(biāo)準(zhǔn)型cpu，i/o口選用sm321和sm322數(shù)字量輸入/輸出模塊及sm331模擬量輸入模塊在其三號擴(kuò)展槽的第二個(gè)sm口上依次進(jìn)行擴(kuò)展谚碌。
   
　　4.2 擴(kuò)展單元i/ｏ分配及接線

　　對西門子s7-300的擴(kuò)展口進(jìn)行分配眯穴，其接i/ｏ口定義如附表所示。

　　開關(guān)量信號的采集广料，空壓機(jī)在高速運(yùn)行時(shí)砾脑，必須有很好的冷卻系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)幼驶，以避免運(yùn)行過程中產(chǎn)生的熱量對機(jī)器造成損壞。所以水壓韧衣、油壓是首先要考慮的盅藻，采用壓力開關(guān)進(jìn)行這些量的采集，并連接到其數(shù)字量輸入模塊sm321上畅铭，起始地址為100.0-100.3萧求。模擬量的采集主要是用于測試儲氣罐的壓力，以控制空壓機(jī)運(yùn)行顶瞒。這些量需要用壓力變送器進(jìn)行采集，并將0-1mpa的壓力轉(zhuǎn)換成4-20ma的電流信號送到模擬量輸入模塊sm331上元旬，其起始地址為672-687榴徐。其硬件接線如圖2所示。

　　圖2  硬件接線

　　對于空壓機(jī)的y-δ起動(dòng)匀归，雖然在軟件程序設(shè)計(jì)中已經(jīng)對其進(jìn)行km2和km3坑资、km5和km6的互鎖，但為了其運(yùn)行的安全性毯舞，所以在硬件連接中再一次對其進(jìn)行互鎖爹故，確保起動(dòng)時(shí)由于觸點(diǎn)燒蝕或其它故障造成不能斷開而產(chǎn)生短路情況。氣體干燥器部分有四個(gè)電磁閥沥院，這四個(gè)閥的在電源接通后妹茬，由ｋｍ1和ｋｍ4進(jìn)行控制，無論是1＃機(jī)還是2＃一旦起動(dòng)篇胰，氣體干燥器就開始工作泳唇，其ａ塔下面的ａ2閥打開，a塔先行工作殃描。然后按前述的工作原理進(jìn)行工作夜勋。用ｋｍ1和ｋｍ2控制這一部分能保證氣體干燥器與空壓機(jī)的同步工作。

　　5  軟件設(shè)計(jì)

　　5.1 空壓機(jī)控制
                    
　　依據(jù)空壓機(jī)的工作原理設(shè)計(jì)其運(yùn)行程序扒哩。開機(jī)聚伤，檢查其水壓、油壓虱怖，在這些條件滿足時(shí)1#機(jī)起動(dòng)坠天，并開始正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在此要注意的是威恼，在運(yùn)動(dòng)中2#機(jī)的起動(dòng)品姓，由于它一方面要受到定時(shí)器的控制，還要受到儲氣罐的壓力控制箫措，當(dāng)儲氣罐的壓力低于0.55mpa時(shí)腹备，這說明1#機(jī)故障衬潦，所以2#機(jī)起動(dòng)，但是這與1#機(jī)的初始條件相同植酥，在開機(jī)時(shí)镀岛，儲氣罐的壓力為0，兩臺機(jī)器都可以運(yùn)行友驮，因此在這里要求通過壓力變送器和km1漂羊、km4共同對開機(jī)進(jìn)行控制。km1卸留、km4分別與壓力變送器串接進(jìn)行對兩臺機(jī)器的互鎖運(yùn)行控制走越。其主機(jī)和備用機(jī)的運(yùn)行梯形圖如圖3所示，通過i672與q108.3控制1#機(jī)起動(dòng)耻瑟，i672與q108.0控制2#機(jī)的起動(dòng)旨指。這樣就使得，當(dāng)壓力低于設(shè)定值0.55mpa時(shí)溃墨，兩臺機(jī)器不至于同時(shí)起動(dòng)抽雇。

　　圖3  空壓機(jī)梯形圖

　　5.2 氣體干燥器系統(tǒng)控制

　　空壓機(jī)氣體干燥器系統(tǒng)的梯形圖如圖4所示。對氣體干燥器的控制擂益，主要依據(jù)兩臺空壓機(jī)的起動(dòng)情況而定剖冒。作為共用部分，無論那一臺機(jī)器起動(dòng)都要求氣體干燥運(yùn)行翻妆，因此卓邓，在氣體干燥的梯形圖中不必設(shè)計(jì)起、停按鈕践拐，而是通過q108.0和q108.3即1#畴瓜、2#機(jī)的km1、km4來完成其控制庞吆。

　　6  結(jié)束語
                    
　　本次改造后轨充，在空壓機(jī)在運(yùn)行過程中，減少了操作人員到現(xiàn)場的巡回次數(shù)弄察，可以通過在中控室直接觀察空壓機(jī)的工作狀況蜂筹，對現(xiàn)場出現(xiàn)的異常情況發(fā)出的報(bào)警信號，可做出快速反應(yīng)芦倒，而不是像以前那樣艺挪，等到其它氣動(dòng)控制的設(shè)備出現(xiàn)氣壓不足報(bào)警時(shí)才發(fā)現(xiàn)空壓機(jī)系統(tǒng)有問題。經(jīng)過這一年多的運(yùn)行兵扬，除了設(shè)備的機(jī)械故障外麻裳，基本上沒有出現(xiàn)控制上面的問題，完全符合設(shè)計(jì)要求器钟。采用可編程控制器對空壓機(jī)的控制津坑，使其操作簡便妙蔗，而且在運(yùn)行過程中的安全性和穩(wěn)定性也進(jìn)一步得到提高。       

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)疆瑰，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享眉反，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)，也不構(gòu)成任何其他建議穆役。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布寸五、編輯整理上傳，對此類作品本站僅提供交流平臺聘楞，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)涉爆。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻、圖片虑涣、文字如涉及作品版權(quán)問題疹神，請第一時(shí)間告知，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容抓深，以保證您的權(quán)益！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn芥斋。