一 系統(tǒng)介紹：
　　確保合格的供氣品質帽哑，滿足穩(wěn)定的氣源壓力汤袭，自動調節(jié)供氣流量等是空壓站自動控制的基本任務⌒铮空壓機設備自帶的單片機控制器已經能很好的控制單臺空壓機，但不具備對空壓系統(tǒng)的整體調控能力同肆。在空壓系統(tǒng)中虏斤，相對單臺空壓機的調整，系統(tǒng)的整體聯(lián)控具有更重要的意義屁茁。
　　聯(lián)控系統(tǒng)最主要的功能是可以實現空壓機機組（包括每臺空壓機的后處理設備）的聯(lián)鎖控制芳乎，能根據總管壓力和空壓機的運行狀態(tài)智能地加卸載對應的空壓機等以保證管網的供氣穩(wěn)定汇氛。
　　聯(lián)控有兩種模式：時間順序模式组伐、固定順序模式。兩者的聯(lián)控原理是一致的呛靡。只是時間順序模式中各臺空壓機每隔一個輪換時間就按順序時間判斷一次硕帖，具體工作模式參考《順序控制與通訊協(xié)議手冊》，而固定模式的啟動順序是保持不變的铅鲤。
　　空壓機聯(lián)控系統(tǒng)圖：

　　工控機選用研華工控機划提，監(jiān)控軟件為組態(tài)王。對現場各類數據及系統(tǒng)設定參數進行實時顯示邢享，為系統(tǒng)報警和遠程數據監(jiān)控提供一個數據信息交互平臺鹏往；對機組各類運行控制要求進行命令觸發(fā)，為介入系統(tǒng)實時改變系統(tǒng)運行狀態(tài)提供一個控制命令操作平臺骇塘。
　　1#EC20PLC和2#EC20 PLC分別為兩個空壓機站的控制中心完成組態(tài)與單片機的數據交換和存儲以及工控機各類控制信號處理伊履。主要的自動控制任務都由PLC自行完成，組態(tài)只能選擇具體的機組運行方式款违，以及特定狀態(tài)下對單臺機組的單一運行方式改變唐瀑。各臺空壓機的信號通過RS485總線連接至PLC；
　　由于空壓機自帶的單片機控制器提供了RS485通訊接口插爹，所有的數據采集和控制功能都通過通訊接口來實現哄辣，在原有的控制系統(tǒng)基礎上，增加2臺PLC赠尾，改進和增加控制軟件即可實現空壓系統(tǒng)的整體控制與連網監(jiān)控力穗。
二 設備工藝
　　PLC控制部分是系統(tǒng)的核心部分：而供氣壓力是系統(tǒng)各種運行狀態(tài)改變與保持的唯一指標。簡言之：壓力小于供氣壓力要求下限就要更多的供氣機組運行以增加供氣量次翩，壓力大于供氣壓力要求上限就要把當前運行供氣機組減少以減少供氣量褪鸳。而處于上下限之間的壓力值時就保持當前機組的運行狀態(tài)不變。
　　就單臺空壓機而言吻拼，其可以自行進行供氣量大小的調節(jié)鱼雇。當一臺機器運行時，它的供氣量是一個從零到最大氣量之間浮動的值而不是一個額定輸出的定值局权。所以在整個供氣方案中我們用改變運行機組臺數的方法來改變對管網的供氣礼猪。每臺機組有加載菱戒、滿載、卸載硅盹、和停機四種狀態(tài)慧跋。加載到滿載之間，供氣量的值是0到最大值的過程又竞；卸載是停止供氣的狀態(tài)但機組仍在運行械兽；而停機是機組不供氣也不運行。
　　一個正常的供氣流程如下：
   
　　把確定在網機組數與機組中間運行狀態(tài)結合起來就構成了控制思路的最基本環(huán)節(jié)咸唇。即通過壓力報警確定機組數目需要增加或減少呈驶，如果已經在中間狀態(tài)了加載、滿載疫鹊、卸載任意一個袖瞻，就按增氣或減氣的方向移動中間狀態(tài)直到運行到邊界狀態(tài)；當到達邊界狀態(tài)時按增氣或減氣的方向移動到下一臺拆吆。當然如要穩(wěn)定下來必須是在中間狀態(tài)聋迎，邊界狀態(tài)是不能穩(wěn)定的。
三 控制程序
　　空壓機聯(lián)控系統(tǒng)主要是PLC與單片機交換數據并確定每臺空壓機的運行方式枣耀。
　　程序的編寫主體上分兩大部分：讀數據部分和寫數據部分霉晕，流程圖如下，

　±剔取（一）讀取單片機的信息
　　根據空壓機控制器內單片機的相關Modbus通訊協(xié)議牺堰，編寫通訊“讀信息指令”的數據幀，以PLC中的Modbus通訊指令發(fā)給控制器內的單片機缝彬，單片機響應后返回相應的數據幀萌焰。通過返回幀的相應字符串判斷與控制器相連的空壓機的各種故障狀態(tài)工作狀態(tài)以及空壓機的各種壓力溫度數據，并將返回的各類數據存放在相應的數據寄存器谷浅。
　　在該子程序的開始部分篱瀑，執(zhí)行站地址加1的操作，即每進入讀數據子程序就會讀取上次讀過的程序的下一臺椅砸；靠站地址的不斷變化我們實現了讀取數據通訊的輪詢操作送县。

　　Modbus指令只需要一次上升沿作為發(fā)送使能，第一周期sm124沒有開合的狀態(tài)變化即沒有上升沿嫡服，所以第一周期過后靠sm1的常閉上升沿作為Modbus指令的發(fā)送使能桌偎。每次發(fā)送的同時靠發(fā)送使能的上升沿把sm135、sm136清位伴竹。sm135徊岂、sm136與通訊程序沒有任何直接關系，只是貫穿程序所必須的標志位报叁。
　√锢臁（二）向單片機中寫入相關信息
　　整個寫信息部分分下面三塊：
　　a.邏輯判斷運算部分
　　供氣壓力是系統(tǒng)各種運行狀態(tài)改變與保持的唯一指標缚袒。壓力小于供氣壓力要求下限就要更多的供氣機組運行以增加供氣量，壓力大于供氣壓力要求上限就要把當前運行供氣機組減少以減少供氣量歧胃。而處于上下限之間的壓力值時就保持當前機組的運行狀態(tài)不變绢贵。
　　按照工藝控制邏輯來構成邏輯判斷運算部分，并且機組按照先開后停的原則順序啟動（1坏瞄、2桂对、3←→3、2鸠匀、1）蕉斜。
　　為保證數據的正確性，需要判斷讀信息子程序的站地址與寫信息程序將執(zhí)行控制操作的站地址是否一致狮崩，然后需要判斷相應的故障信息寄存器是否為0蛛勉，為0證明無故障或輕故障鹿寻，不為0則不向該站發(fā)任何控制指令并馬上對下一臺操作睦柴。
　　由于我們對故障進行了分類，所以可以根據不同類別的故障進行不同的控制操作：
　　1類故障不讀不寫（相應的故障信息寄存器為1）
　　2類故障只讀不寫（相應的故障信息寄存器為2）
　　沒有故障紀錄（相應的故障信息寄存器默認值為0）
　　對故障分類的控制策略是很有價值的毡熏，在以后的控制過程根據故障類別或者可以作為運行態(tài)的類別坦敌，進行有所區(qū)分的控制。不管是通訊控制方式還是數字I/O控制方式痢法，相信都可以在某種程度上采用這類簡便有效的方法狱窘。
　　b.數據幀結構部分
　　在這個部分里主要是發(fā)送數據幀的整體架構。
　　c.Modbus通訊指令發(fā)送部分
　　指令發(fā)送部分和讀數據子程序類似财搁，就不再多介紹了愈饲。
　　客戶還要求機組順序可以任意打亂，但是順序號關聯(lián)著整個控制流程又不能搭亂所以只能把機器號放到依照固定順序排列的機器號寄存器里面去蝉丧，打亂這些機器號寄存器里面存放著的機器號的順序來實現機組順序的任意性碴纺。主程序中加入了判斷機組信息的部分，還是判斷故障信息寄存器內的值就留，先根據這些值判斷出有多少臺機組在網仇习，然后根據故障信息寄存器內的值判斷哪臺機組退網，退網的機組編號放在網內最后一臺機組機器號寄存器的后面機器號寄存器里面拭奖。進網的時候只需改寫故障信息寄存器梆载，相應的在網機組臺數可自行判斷出來。這樣進網退網的順序就變成了先退先進萧状。
　　四 總結
　　空壓機系統(tǒng)聯(lián)控可以根據實際需要自動開機或加載空壓機以保持系統(tǒng)壓力撵刷。有效保持了系統(tǒng)內空氣壓力穩(wěn)定。調整了整體的負載平衡捣兄，減少了排氣放空褐袒，節(jié)約了更多的能源坏榜，提高了監(jiān)控系統(tǒng)的全面有效性，真正實現了無人自動化操作隆檀。

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