空氣系統(tǒng)自動(dòng)控制的必要性

　　應(yīng)用在天紡?fù)顿Y控股有限公司棉紡一工廠的空壓站瘟气，安裝有4臺(tái)70M3/min 4臺(tái)，53M3/min 4臺(tái)档改，48M3/min 2臺(tái)断憨，43M3/min 4臺(tái)離心式空壓機(jī)和1臺(tái)42.5M3/min螺桿式空壓機(jī)，配有相應(yīng)處理量的冷凍式干燥器谅囚」灞＃空壓機(jī)設(shè)備自身帶有的CMC控制器，能夠自動(dòng)控制和保護(hù)主機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)雄防，自動(dòng)提示工作信息柱阱，具有故障報(bào)警和保護(hù)停機(jī)功能，能自動(dòng)根據(jù)用氣量的大小加載或卸載康局，并配有LCD顯示屏供現(xiàn)場(chǎng)觀察各工藝參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)概尝，具有RS422/485通訊接口，可以實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)場(chǎng)控制室計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的完整連接蟆盐。

　　目前承边，空壓站的自控系統(tǒng)通過西門子S7-300可編程控制器，將部分空壓機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)通過RS422/485通訊接口采集進(jìn)PLC控制系統(tǒng)，并將數(shù)據(jù)傳送到現(xiàn)場(chǎng)控制室計(jì)算機(jī)上進(jìn)行顯示博助，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀表险污。但是沒有對(duì)空壓機(jī)進(jìn)行控制。

　　空壓機(jī)設(shè)備自帶的CMC控制器已經(jīng)能很好的控制單臺(tái)空壓機(jī)富岳，但是不具備對(duì)空壓系統(tǒng)的整體調(diào)控能力罗心。在空壓系統(tǒng)中，相對(duì)單臺(tái)空壓機(jī)的調(diào)整城瞎，空壓系統(tǒng)的整體自動(dòng)調(diào)控具有更重要的意義：

　　■ 單臺(tái)空壓機(jī)無法保證空壓系統(tǒng)整體供氣壓力的穩(wěn)定，而空壓系統(tǒng)的整體自控可以有效保持系統(tǒng)內(nèi)空氣壓力穩(wěn)定疾瓮。
　　■ 整體的負(fù)載平衡脖镀，減少排氣放空，可以節(jié)約更多的能源狼电，節(jié)省人力成本蜒灰。
　　■ 可以實(shí)現(xiàn)無人操作，根據(jù)實(shí)際需要自動(dòng)開機(jī)或加載空壓機(jī)以保持系統(tǒng)壓力哥钉。
　　■ 可以定時(shí)間斷地記錄空壓機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)和報(bào)警蜗原，如跳車、喘振峦铲、通訊故障嗤锯、壓力等。

　　在已有的PLC系統(tǒng)中筑轻，沒有實(shí)現(xiàn)空壓系統(tǒng)的整體調(diào)控功能钉栈。由于空壓機(jī)自帶的CMC控制器提供了RS422/485通訊接口，所有的數(shù)據(jù)采集和控制功能都通過通訊接口來實(shí)現(xiàn)具雹，對(duì)比原有的控制系統(tǒng)滥庭，不需要增加硬件設(shè)備的投資，只需要改進(jìn)和增加控制軟件即可實(shí)現(xiàn)空壓系統(tǒng)的整體控制衔系。

　　除空壓機(jī)設(shè)備外胞讯，還可以將與空壓機(jī)配套的冷凍式干燥器集成到RS422/485網(wǎng)絡(luò)中來，實(shí)現(xiàn)空壓供氣設(shè)備的全面自控砾褂。

　　空壓站其他系統(tǒng)的自動(dòng)控制

　　除空壓供氣系統(tǒng)外炸涝，空壓站的其他系統(tǒng)也需要進(jìn)行自動(dòng)控制，如水循環(huán)冷卻系統(tǒng)等刹碾。這些系統(tǒng)的控制方法與空壓供氣系統(tǒng)不同燥撞，主要是采用傳統(tǒng)控制模式。使用儀表采集需要的運(yùn)行參數(shù)迷帜，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析運(yùn)算后物舒，輸出控制信號(hào)給執(zhí)行機(jī)構(gòu)就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)控制。

　　自動(dòng)控制具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　■ 操作簡(jiǎn)單戏锹，可以實(shí)現(xiàn)無人值守冠胯；
　　■ 良好的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)火诸，防止了人為因素滯后；
　　■ 具有高可靠性荠察；
　　■ 減輕工作人員負(fù)擔(dān)置蜀；
　　■ 節(jié)省人力成本。

　　需要控制的參數(shù)和可能的控制方式

　　空壓站需要的控制需求悉盆；⑴高盯荤、低壓供氣壓力控制（機(jī)組自動(dòng)開停控制）焕盟； ⑵系統(tǒng)自動(dòng)排水控制秋秤； ⑶循環(huán)水液位控制和自動(dòng)加藥控制； ⑷所需壓縮空氣溫度铣飘、循環(huán)水溫度等參數(shù)控制等等纷辈。

　　空壓系統(tǒng)的整體自動(dòng)調(diào)控一般可以使用以下2種方法之一來實(shí)現(xiàn)：

　　⑴采用PLC系統(tǒng)進(jìn)行通訊和控制卤酬。

　√旁辍⑵可以采用英格索蘭公司或自己編制的控制軟件。

　　第一種方法可靠性高枕娱，適用于工業(yè)控制系統(tǒng)赢虚。當(dāng)監(jiān)控計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，PLC還可以按照設(shè)定的程序進(jìn)行自動(dòng)控制叶素。

　　第二種方法是通過控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行單獨(dú)的分析運(yùn)算進(jìn)行控制剧么，它具有較好的靈活性，但缺點(diǎn)是如果出現(xiàn)如計(jì)算機(jī)死機(jī)等故障時(shí)沧蛉，有可能影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行苫治。好在計(jì)算機(jī)的一般恢復(fù)往往不需要太多的時(shí)間。

　　除空壓供氣系統(tǒng)自控外蟀思，空壓站可與制冷站零院、熱力站系統(tǒng)一起建立設(shè)備控制網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)集中控制村刨，或與工廠控制中心聯(lián)網(wǎng)告抄，由控制中心的控制器實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)真正的無人值守嵌牺。

　　系統(tǒng)構(gòu)成

　　對(duì)于以上討論打洼，如果需要實(shí)現(xiàn)空壓站的整體自控，又許多成熟PLC自控系統(tǒng)可以選用逆粹，現(xiàn)以ZH公司的PLC自控系統(tǒng)為例募疮。

　　該自控系統(tǒng)選用西門子S7-300系列可編程控制器，帶有RS422/485網(wǎng)絡(luò)接口，支持MODBUS等相關(guān)網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議阿浓。該系統(tǒng)可以采用專用工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)施遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)他嚷。空壓站自控設(shè)備可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況和各設(shè)備的特點(diǎn)芭毙，以及可能存在的問題筋蓖，綜合各方面因素后確立分級(jí)控制網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施方案，如圖1所示魁跷。

　　■ 硬件配置

　　現(xiàn)場(chǎng)儀表孟若，受控設(shè)備、執(zhí)行器洗念、帶有串行通訊接口的設(shè)備（如空壓機(jī)药屠，冷干機(jī)等），PLC和監(jiān)控計(jì)算機(jī)誊桅。

　　■ 軟件功能

　　選用專用的工業(yè)組態(tài)軟件（如WINCC或iFIX）用來監(jiān)視和操作整個(gè)生產(chǎn)過程，為控制系統(tǒng)提供通訊都鸳、顯示及報(bào)表管理等功能难踱，各設(shè)備控制器自成一子系統(tǒng)，其應(yīng)用程序功能包括：信息采集猪楣，設(shè)備控制刷络，故障報(bào)警，連鎖保護(hù)象掖，以及數(shù)據(jù)處理和通信傳輸丽优。

　　在系統(tǒng)實(shí)施過程中，還可引入故障檢測(cè)和故障診斷的處理程序腾蔼，能夠提高系統(tǒng)的智能化程度手趣，有利于進(jìn)一步改善自控系統(tǒng)的有效性和可靠性，通過優(yōu)化調(diào)度策略肥荔，軟件連鎖保護(hù)等自動(dòng)控制功能模式的應(yīng)用绿渣，有望將自動(dòng)化水平提升到更高層次，可以為確定空壓機(jī)設(shè)備狀態(tài)檢修點(diǎn)提供依據(jù)燕耿，并由此獲得更大的效益中符。

　　結(jié)論

　　總之通過自動(dòng)化控制可以克服由于人為因素造成的調(diào)節(jié)滯后等不利因素，減少運(yùn)行參數(shù)的波動(dòng)誉帅，達(dá)到減少用工和節(jié)約能源的目的淀散。對(duì)于提升天紡控股有限公司的整體技術(shù)水平是相當(dāng)重要的。

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