淺談空壓站控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的論文
1 項(xiàng)目介紹
目前我司空壓站有9 臺(tái)壓縮機(jī)組，8 臺(tái)冷干機(jī)，空壓機(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，壓縮機(jī)組自投產(chǎn)以來，機(jī)組啟停控制和運(yùn)行狀況一直是通過現(xiàn)場(chǎng)操作和定時(shí)巡檢記錄來完成。隨著公司產(chǎn)能擴(kuò)大，用氣需求量增加使在線運(yùn)行機(jī)組數(shù)量也隨之增加，各機(jī)組檢測(cè)信號(hào)量大，完全靠單一現(xiàn)場(chǎng)控制和點(diǎn)巡檢不能有效保障機(jī)組穩(wěn)定安全運(yùn)行，所以需對(duì)空壓站進(jìn)行自動(dòng)化改造，空壓站控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中通訊方式廣泛應(yīng)用，提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化水平、穩(wěn)定性和可靠性，系統(tǒng)改造后既可以保障機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，又可以減少人力、設(shè)備投入，從而節(jié)約生產(chǎn)成本和人工成本�？諌赫究刂葡到y(tǒng)改造中采用西門子S7-400 和S7-200 相結(jié)合控制，機(jī)組的運(yùn)行以LCD 為監(jiān)視和控制中心，實(shí)現(xiàn)空壓站內(nèi)相關(guān)設(shè)備的集中控制。
2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
2.1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖
此控制系統(tǒng)主控PLC 柜設(shè)置在電氣室內(nèi);4 臺(tái)英格索蘭空壓機(jī)組和2 臺(tái)阿特拉斯壓縮機(jī)組分別配置一套西門子200PLC 控制器，設(shè)置在其機(jī)組柜內(nèi);3 臺(tái)優(yōu)耐特斯壓縮機(jī)組原自帶西門子200PLC 控制器;另外新增4 個(gè)I/O 遠(yuǎn)程站，I/O 遠(yuǎn)程站內(nèi)設(shè)置ET200 從站，相鄰2 臺(tái)冷干機(jī)共用一個(gè)I/O 遠(yuǎn)程站，8 臺(tái)冷干機(jī)壓力、溫度等信號(hào)通過儀表電纜采集至I/O 遠(yuǎn)程站，所有的200PLC 控制站及ET200 從站通過Profibus-DP 與400PLC 通信。
2.2 控制系統(tǒng)的功能與設(shè)計(jì)
整套系統(tǒng)設(shè)備主要分成三大塊：一是空壓機(jī)機(jī)組內(nèi)部設(shè)備，主要是空壓機(jī)啟停、加卸載控制及檢測(cè)信號(hào)的采集、連鎖控制;二是冷干機(jī)，其控制比較簡(jiǎn)單，主要是壓力、溫度檢測(cè)點(diǎn)的采集;三是冷卻塔及循環(huán)水泵，其所有信號(hào)直接采集至3#I/O 從站，由主PLC 直接控制�？諌赫究刂葡到y(tǒng)的重點(diǎn)和難點(diǎn)是空壓機(jī)的控制，所以下面主要介紹空壓機(jī)控制系統(tǒng)，此控制系統(tǒng)選用西門子S7-400 控制器作為控制核心，與上位機(jī)通訊則采用工業(yè)以太網(wǎng)。
2.2.1 控制系統(tǒng)主要功能特點(diǎn)
(1)能夠自動(dòng)采集、顯示空壓機(jī)的各種運(yùn)行參數(shù)，控制壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行。
(2)能夠根據(jù)檢測(cè)到的信號(hào)判斷壓風(fēng)機(jī)的工作情況，故障時(shí)能及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并根據(jù)故障類型停止壓風(fēng)機(jī)。
(3)具有啟動(dòng)、停止、正常停車、故障停車、緊急停車、保護(hù)及故障報(bào)警等功能
(4)具有多種控制方式自動(dòng)集控方式：PLC 根據(jù)設(shè)定的工作時(shí)間和工作壓力值、對(duì)運(yùn)行中的空壓機(jī)進(jìn)行加載、卸荷就地控制方式：通過現(xiàn)場(chǎng)空壓機(jī)組上的觸摸屏按鈕控制每臺(tái)空壓機(jī)的啟動(dòng)、停機(jī)、加載、卸載。
(5)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)恒壓供風(fēng)
在自動(dòng)集控工作方式時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的'供氣壓力值，自動(dòng)控制卸荷或加載。當(dāng)壓力值當(dāng)風(fēng)壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)停機(jī)(卸荷);風(fēng)壓降到低值時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)或關(guān)閉卸荷閥。
(6)安全可靠的報(bào)警保護(hù)
每臺(tái)空壓機(jī)均需具有：排氣壓力超限、排氣超溫、潤(rùn)滑油超溫、主電機(jī)超載、冷卻風(fēng)機(jī)超載、電機(jī)繞組超溫、空濾壓差報(bào)警等保護(hù)功能
2.2.2200PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
空壓機(jī)系統(tǒng)中涉及3 種不同空壓機(jī)， 所以其控制方式也有不同，這里主要介紹英格索蘭空壓機(jī)，因其均配置獨(dú)立的200PLC, 所以其主要的控制功能和信號(hào)采集、轉(zhuǎn)換均通過200PLC 實(shí)現(xiàn)，下面主要介紹200PLC 的程序設(shè)計(jì)。
2.2.3 英格索蘭空壓機(jī)啟動(dòng)控制設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
其中，V98.6：空壓機(jī)停機(jī)與再次啟動(dòng)需滿足一定的間隔時(shí)間;M5.0：;T37：系統(tǒng)上電初始化延時(shí)3S 后才能啟動(dòng)空壓機(jī);M10.3：現(xiàn)場(chǎng)觸摸屏畫面啟動(dòng)信號(hào);V99.3：遠(yuǎn)程人機(jī)界面啟動(dòng)信號(hào);系統(tǒng)上電初始化3S 在沒有故障并壓力條件符合且滿足再次啟動(dòng)所需間隔時(shí)間的情況下由觸摸屏畫面或者人機(jī)界面點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕即可啟動(dòng)空壓機(jī)。
3 人機(jī)界面的設(shè)計(jì)
使用Wincc6.2 版本，采用了基于MicrosoftSQLServer2005的歸檔系統(tǒng)，組態(tài)的運(yùn)行時(shí)腳本VBScript，具有較強(qiáng)數(shù)據(jù)壓縮，集成輸出(備份)功能的長(zhǎng)期數(shù)據(jù)歸檔和友好的用戶二次開發(fā)。整齊美觀的人性化界面，為操作人員提供數(shù)據(jù)參考、操作，同時(shí)減輕視覺疲勞。
清晰顯示英格索蘭空壓機(jī)系統(tǒng)的流程圖及其壓力、溫度等信號(hào)，點(diǎn)擊圖3 中的1# 空壓機(jī)，彈出圖4 所示的畫面，這個(gè)小畫面主要是控制控制空壓機(jī)的啟動(dòng)、停止、加載、卸載、急停。
3.1 空壓機(jī)的啟動(dòng)
(1)接通電源，電源正常信號(hào)，按下啟動(dòng)按鈕，電機(jī)在“Y”型連接狀態(tài)下啟動(dòng)運(yùn)行，經(jīng)延時(shí)10 - 20 秒后，由“Y”型轉(zhuǎn)“△”正常運(yùn)行。
(2)電機(jī)在“△”正常運(yùn)行時(shí)，電磁閥才滯后得電，從而關(guān)閉放空，進(jìn)入負(fù)載運(yùn)行工作狀態(tài)，壓縮空氣才在油氣分離器中進(jìn)一步地建立起壓力。
3.2 空壓機(jī)的停止
(1)正常停機(jī)時(shí)，按下停機(jī)按鈕，壓縮機(jī)將自動(dòng)卸載，延時(shí)20 - 30 秒鐘后，即壓力降至0.1MPa 左右時(shí)機(jī)組停機(jī)。
(2)當(dāng)運(yùn)行中出現(xiàn)異常情況, 方可人工按下“緊急停機(jī)”按鈕, 實(shí)行緊急停機(jī)。
4 結(jié)語
本次改造后，在空壓機(jī)在運(yùn)行過程中，減少了操作人員到現(xiàn)場(chǎng)的巡回次數(shù)，可以通過在中控室直接了解空壓機(jī)的工作狀況，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的異常情況發(fā)出的報(bào)警信號(hào)，可做出快速反應(yīng)，另外采用可編程控制器對(duì)空壓機(jī)進(jìn)行控制，使其操作簡(jiǎn)便，并能充分發(fā)揮出各臺(tái)空壓機(jī)的性能，使系統(tǒng)在保證供氣質(zhì)量的前提下，實(shí)現(xiàn)最大限度的節(jié)能運(yùn)行，同時(shí)設(shè)備有完善的故障判斷、顯示、記憶功能，可為操作人員迅速排除故障提供方便，系統(tǒng)的輸出數(shù)據(jù)完整、精確，極大的方便了日常的數(shù)據(jù)管理，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。
【淺談空壓站控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的論文】相關(guān)文章：
1.淺談基于RFID 的會(huì)議簽到系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)論文
2.淺談基于Openstack 的網(wǎng)絡(luò)攻防實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)論文
3.電力營(yíng)銷管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)論文
4.淺談使用元數(shù)據(jù)和反射的Web服務(wù)系統(tǒng)重配置設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)論文
5.淺談基于SOA 的數(shù)據(jù)交換中心的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)論文
6.淺談?wù)軐W(xué)思想與設(shè)計(jì)的關(guān)系論文
7.淺談保證計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)可靠運(yùn)行的措施論文