西門子CPU模塊一級(jí)代理商|中國(guó)總代理

　　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(guò)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,，長(zhǎng)期運(yùn)行容易老化，從而使靈敏度降低,，在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)停機(jī)故障，給正常生產(chǎn)造成影響,。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，不僅可以完成對(duì)開(kāi)關(guān)量控制,，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬量進(jìn)行控制,。滿足了系統(tǒng)對(duì)控制準(zhǔn)確性和安全性的要求。
　　本文采用西門子公司的s7-300可編程控制器,，對(duì)兩臺(tái)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(wú)油潤(rùn)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,。

2 系統(tǒng)工作過(guò)程
2.1 空氣壓縮機(jī)組的工作過(guò)程
　　在設(shè)備上電開(kāi)機(jī)后,，系統(tǒng)首先對(duì)空縮機(jī)的運(yùn)行條件進(jìn)行檢查，當(dāng)冷卻水壓力,、空壓機(jī)曲軸箱油壓滿足要求時(shí),，1＃機(jī)啟動(dòng)，2＃機(jī)作為備用,，其啟動(dòng)方式均采用y-δ起動(dòng)方式,，y-δ起動(dòng)延時(shí)為6秒。起動(dòng)后,，儲(chǔ)氣罐開(kāi)始充氣,，在儲(chǔ)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),。當(dāng)儲(chǔ)氣罐壓力下降到0.65mpa時(shí),，進(jìn)氣閥打開(kāi)，再次進(jìn)行充氣。由于故障等原因使儲(chǔ)氣罐壓力降到設(shè)定值0.55mpa時(shí),，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，其運(yùn)行原理同1#機(jī)相同,，繼續(xù)對(duì)儲(chǔ)氣罐充氣,。在儲(chǔ)氣罐壓力降到0.55mpa時(shí)，且2#機(jī)處于停機(jī)狀態(tài),，1＃機(jī)起動(dòng)并正常運(yùn)行,。與此同時(shí)，兩臺(tái)機(jī)器的正常運(yùn)行時(shí)間均為12小時(shí),，也就是說(shuō),，一臺(tái)機(jī)器運(yùn)行到12小時(shí)時(shí)，無(wú)論其有,，或是儲(chǔ)氣罐壓力是否低于0.55mpa,，均要停機(jī)并啟動(dòng)另一臺(tái)機(jī)器。

2.2 氣體干燥設(shè)備的工作原理
　　兩臺(tái)壓縮機(jī)共用一臺(tái)氣體干燥設(shè)備,。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(wú)熱氣體干燥器,，。開(kāi)機(jī)后,，a塔先做吸附運(yùn)行,，b塔做再生運(yùn)行。在設(shè)定的時(shí)序控制下,，進(jìn)氣電磁閥a2打開(kāi)a1,、b1、b2均關(guān)閉,，壓縮空氣經(jīng)a2閥,，從底部進(jìn)入a塔，在向上運(yùn)輸過(guò)程中,，氣體中的水分被塔內(nèi)吸附劑吸掉,，干燥的氣體通過(guò)梭閥c進(jìn)入儲(chǔ)氣缺罐，與此同時(shí),，在a2打開(kāi)后,，經(jīng)延時(shí)10秒b1打開(kāi)，用b塔中的殘余氣體從上到下運(yùn)動(dòng),，將吸附劑中的小分從b1閥帶出,，經(jīng)消聲器排空。其開(kāi)啟的10秒時(shí)間是進(jìn)行b塔脫附工作,。在a2打開(kāi)后延時(shí)十分鐘后b2電磁閥打開(kāi),，同時(shí)a2閥關(guān)閉,，b塔進(jìn)行充氣，十秒后,，a1閥打開(kāi),，a塔中剩余氣體從上至下經(jīng)a1閥，從d消聲器排出,，并將a塔中水分帶出,，使a塔脫附，經(jīng)延時(shí)十秒a1閥關(guān)閉,。此時(shí),，由于a塔中的壓力下降，b塔中的壓力上長(zhǎng),，梭閥c將a排氣口關(guān)閉,，將b排氣口打開(kāi),。同理,，在b2閥開(kāi)啟十分鐘后，a2閥打開(kāi),，b2閥關(guān)閉,，延時(shí)十秒，b1閥打開(kāi),，使b塔進(jìn)行脫附運(yùn)行,。就這樣兩塔交替運(yùn)行，進(jìn)行對(duì)氣體的干燥,。

3 系統(tǒng)的控制要求
3.1 空氣壓縮機(jī)的控制要求
　?。?） 開(kāi)機(jī)前按通電源，所有安裝在中控室和現(xiàn)場(chǎng)的狀態(tài)指示燈點(diǎn)亮,，顯示當(dāng)前狀態(tài),。
　　（2） 按下起動(dòng)按鈕,，空壓機(jī)按y-δ方式起動(dòng),，進(jìn)氣口電磁閥打開(kāi)，開(kāi)始給儲(chǔ)氣罐充氣,。另外,，在起動(dòng)時(shí)，不要求兩臺(tái)機(jī)器同時(shí)運(yùn)行,，但可選任意一臺(tái)先運(yùn)行,。
　　（3） 正在運(yùn)行的機(jī)器,，運(yùn)行時(shí)間超過(guò)12小時(shí)或故障,，備用機(jī)起動(dòng),，并運(yùn)行。
　?。?） 在運(yùn)行過(guò)程中,，如果發(fā)生水壓、油壓不足,，立刻停機(jī),，并發(fā)出指示。
　?。?） 按下停止按鈕,，停機(jī)。

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(kāi),，其起動(dòng)受空壓機(jī)的主接觸器的控制。

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(hào)擴(kuò)展槽的第二個(gè)sm口上依次進(jìn)行擴(kuò)展,。

4.2 擴(kuò)展單元i/o分配及接線

開(kāi)關(guān)量信號(hào)的采集，空壓機(jī)在高速運(yùn)行時(shí),，必須有很好的冷卻系統(tǒng)和潤(rùn)滑系統(tǒng),，以避免運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的熱量對(duì)機(jī)器造成損壞。所以水壓,、油壓是首先要考慮的,，采用壓力開(kāi)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,，起始地址為,。模擬量的采集主要是用于測(cè)試儲(chǔ)氣罐的壓力，以控制空壓機(jī)運(yùn)行,。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(hào)送到模擬量輸入模塊sm331上，其起始地址為672-687,。

　對(duì)于空壓機(jī)的y-δ起動(dòng),，雖然在軟件程序設(shè)計(jì)中已經(jīng)對(duì)其進(jìn)行km2和km3、km5和km6的互鎖,，但為了其運(yùn)行的安全性,，所以在硬件連接中再一次對(duì)其進(jìn)行互鎖，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(kāi)而產(chǎn)生短路情況,。氣體干燥器部分有四個(gè)電磁閥,，這四個(gè)閥的在電源接通后，由km1和km4進(jìn)行控制,，無(wú)論是1＃機(jī)還是2＃一旦起動(dòng),，氣體干燥器就開(kāi)始工作,，其a塔下面的a2閥打開(kāi)，a塔先行工作,。然后按前述的工作原理進(jìn)行工作,。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,。開(kāi)機(jī),，檢查其水壓、油壓,，在這些條件滿足時(shí)1#機(jī)起動(dòng),，并開(kāi)始正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在此要注意的是,，在運(yùn)動(dòng)中2#機(jī)的起動(dòng),，由于它一方面要受到定時(shí)器的控制，還要受到儲(chǔ)氣罐的壓力控制,，當(dāng)儲(chǔ)氣罐的壓力低于0.55mpa時(shí),，這說(shuō)明1#機(jī)故障，所以2#機(jī)起動(dòng),，但是這與1#機(jī)的初始條件相同,，在開(kāi)機(jī)時(shí),，儲(chǔ)氣罐的壓力為0,，兩臺(tái)機(jī)器都可以運(yùn)行，因此在這里要求通過(guò)壓力變送器和km1,、km4共同對(duì)開(kāi)機(jī)進(jìn)行控制,。km1、km4分別與壓力變送器串接進(jìn)行對(duì)兩臺(tái)機(jī)器的互鎖運(yùn)行控制,。通過(guò)i672與q108.3控制1#機(jī)起動(dòng),，i672與q108.0控制2#機(jī)的起動(dòng)。這樣就使得,，當(dāng)壓力低于設(shè)定值0.55mpa時(shí),，兩臺(tái)機(jī)器不至于同時(shí)起動(dòng)。

空壓機(jī)氣體干燥器系統(tǒng),。對(duì)氣體干燥器的控制,，主要依據(jù)兩臺(tái)空壓機(jī)的起動(dòng)情況而定。作為共用部分,，無(wú)論那一臺(tái)機(jī)器起動(dòng)都要求氣體干燥運(yùn)行,，因此，在氣體干燥的梯形圖中不必設(shè)計(jì)起,、停按鈕,，而是通過(guò)q108.0和q108.3即1#,、2#機(jī)的km1、km4來(lái)完成其控制,。