CN217538969U - 基于以太网通讯的空压机多机联动控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于以太网通讯的空压机多机联动控制装置，属于空压机设计与制造领域。包括联动***总控制装置和多台并联供气的大型水冷无油润滑活塞式空气压缩机，所述联动***总控制装置与大型水冷无油润滑活塞式空气压缩机之间采用以太网通讯；所述联动***总控制装置控制每台大型水冷无油润滑活塞式空气压缩机的启停。本装置控制线路简单，实施方便，经试验证明控制可靠，使用效果良好，具有很高的市场应用价值。

Description

基于以太网通讯的空压机多机联动控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种空压机联动控制装置，具体讲是一种基于以太网通讯的空压机多机联动控制装置，属于空压机设计与制造领域。

背景技术

空压机为PET吹瓶生产线提供压缩空气的设备，一般采用多台空压机共同供气，当用气量增加时或空压机运行故障时，需要人工开启备用空压机以保证正常的用气压力；当用气量减少时，需要人工关闭部分运行的空压机，以避免空载增多造成能源浪费。但这种人工调整往往会滞后，目前普遍通过设置联动控制***来实现根据工况自动启停空压机。

大型水冷无油润滑活塞式空气压缩机，由于其电机功率较大不能频繁启停，因此一般通过关闭进气阀来实现压力控制。进气阀关闭后，尽管空压机不产气体，但是其主机仍在运转，这个过程即为空载，空载阶段空压机不产气体，但是依然会消耗能源。

目前PET吹瓶生产线一般按一台空压机满足一条生产线用气量进行配置，条件允许的还会配置备用空压机。当减少一条生产线时，若不及时减少一台空压机，则会导致空压机空载增多浪费能耗；当增加一条生产线时或空压机出现运行故障时，若不及时增加一台空压机，则会导致供气压力不足，影响生产。因此通过设置联动控制***来保证空压机跟随生产线的变化启停，在保证用气压力的同时，尽量减少空载的产生，节约资源和运营成本。

目前空压机联动控制常用的实现方式主要包括干接点通讯和串口通讯：1、干接点通讯方式的原理相对简单，但是硬接线路较为复杂，而且由于只能进行开关量的通讯，因此无法反馈运行频率、压力等数字量参数，导致***无法准确判断空压机的运行情况，实际使用效果较差。2、串口通讯(Modbus协议)方式由于硬件线路简单且能够实现数字量的通讯，因此使用较为广泛，这种方式最大的问题是串口通讯抗干扰性差，而大型空压机一般配置大功率变频器，现场有强烈的谐波干扰，串口通讯常常会出现异常，无法满足正常的市场应用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷，提供一种控制线路简单，控制过程可靠、效果好的基于以太网通讯的空压机多机联动控制装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的基于以太网通讯的空压机多机联动控制装置，包括联动***总控制装置和多台并联供气的大型水冷无油润滑活塞式空气压缩机，所述联动***总控制装置与大型水冷无油润滑活塞式空气压缩机之间采用以太网通讯；所述联动***总控制装置控制每台大型水冷无油润滑活塞式空气压缩机的启停。

本实用新型中，所述大型水冷无油润滑活塞式空气压缩机包括主机、控制单元和储气罐，所述储气罐内设有压力传感器，压力传感器连接控制单元。

本实用新型中，所述控制单元包括PLC模块，所述PLC模块为S7200 Smart SR40。

本实用新型中，所述联动***总控制装置包括PLC模块和与其通信的工业交换机。

本实用新型中，所述PLC模块为S7200 Smart SR40。

本实用新型中，所述PLC模块连接声光报警器。

本实用新型中，所述PLC模块连接物联网关。

本实用新型中，所述PLC模块连接触摸屏。

本实用新型的有益效果在：(1)通过以太网通讯技术，使联动***总控制装置能稳定且及时地获取空气压缩机的运行数据，进而可以及时、准确地判断出工况的变化，进而可以根据工况的变化及时调整空气压缩机的运行数量，当用气量减少时，及时减少空压机运行数量，避免空载增多浪费能源；当用气量增大或者空压机出现故障时，及时启动备用空压机，保证用气压力，装置控制线路简单，实施方便，经试验证明控制可靠，使用效果良好，具有很高的市场应用价值；(2)本装置大大地提高了现有资源的利用效率，降低了能耗，进而减少了空气压缩机运营成本的支出；(3)PLC模块连接声光报警器，这样在发生故障时***通过声光报警器发出报警提示。

附图说明

图1为本实用新型的基于以太网通讯的空压机多机联动控制装置的结构示意。

图中：1-联动***总控制柜、2-声光报警器、3-触摸屏、4-物联网关、5-PLC 模块、6-工业交换机、7-空气压缩机、8-空压机控制柜、9-空压机主机、10-压力传感器、11-储气罐。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明，以便于本领域技术人员能更好地理解本技术方案。

如图1所示，本实施例中的一种基于以太网通讯的空压机多机联动控制装置，包括一个联动***总控制柜1和三台空气压缩机7。其中，空气压缩机7采用的是大型水冷无油润滑活塞式空气压缩机；本实施例中为尚爱牌M410-16040(水冷无油)，功率 160KW，产气量16m³/min，额定压力为4.0MPa,并且采用变频控制。

空气压缩机7包括空压机控制柜8、空压机主机9、压力传感器10和储气罐11。空压机控制柜8内设有PLC模块，本实施例中，采用的是S7200 Smart SR40。空压机控制柜8用于控制空压机主机9，空压机主机9通过管路连接储气罐11。压力传感器 10安装在储气罐11内，压力传感器10采集到的数据通过电缆传输至空压机控制柜8 内的PLC模块。

在本实施例中，三台空气压缩机7之间采用并联供气，空气压缩机7配置的储气罐11容积为2m³。

联动***总控制柜1包括PLC模块5、声光报警器2、触摸屏3、物联网关4和工业交换机6。本实施例中，PLC模块5采用的是S7200 Smart SR40，工业交换机6采用的是西门子XB系列工业交换机。

PLC模块5的输出点接入声光报警器2线圈控制回路，用于在发生故障时，***发出故障发出报警，提示值班人员检查处理。

触摸屏3用于查看运行情况及调整参数，触摸屏3型号选择西门子SmartLine1000，触摸屏3经工业交换机6连接PLC模块5。触摸屏3与PLC模块5之间采用以太网通讯。

物联网关4与PLC模块5相连接，物联网关4用于GPRS通讯。物联网关4与PLC 模块5之间采用以太网通讯，物联网关4与上游物联网平台通讯选择MQTT协议，通过 GPRS网络将现场数据传送到物联网平台。

各空压机控制柜8内的PLC模块与联动***总控制柜1中PLC模块5之间的通信采用工业以太网FCTP标准电缆(4芯屏蔽)连接，采用西门子Profinet协议。

本实例的基于以太网通讯的空压机多机联动控制装置工作过程如下：

装置启动后，空气压缩机7顺序启动，把储气罐11的压力升至使用压力，此时若后端持续不用气，空气压缩机7全部停机；

当后端恢复用气时，储气罐11内的压力持续降低，此时装置启动第一台空气压缩机7，若压力仍然持续下降，则再启动第二台空气压缩机7，直到储气罐11压力恢复到使用压力；

当后端用气减少时，装置检测到空气压缩机7运行频率降低，空载增多，当达到设定的条件时，装置自动关闭一台运行的空气压缩机7，然后开始重新检测并调整，直到空气压缩机7运行频率升高且空载较少；

当装置检测到空压机满负荷运行，且压力开始持续下降有可能会掉出使用下限时，则提前启动备用空气压缩机7；当***检测到空气压缩机7运行故障时，立即启动备用空气压缩机7。

本实施例中的基于以太网通讯的空压机多机联动控制装置，主要是将多台空气压缩机和联动***总控制装置内的PLC模块通过以太网标准电缆连接，形成一个局域网，联动***总控制装置作为主站，多个空气压缩机作为从站，通过prorfinet协议的并发机制，实现了联动***总控制装置对多台空气压缩机的同步监视与控制。以太网通讯的抗干扰性好，保证了***能获取实时性高且稳定的运行数据，因此可以更为及时、准确的判断出工况的变化，然后根据工况的变化及时调整空气压缩机的运行数量。经试验证明本实用新型控制可靠，使用效果良好，具有很高的市场应用价值。

本实用新型提供了一种基于以太网通讯的空压机多机联动控制装置的方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (8)

1.一种基于以太网通讯的空压机多机联动控制装置，其特征在于：包括联动***总控制装置和多台并联供气的大型水冷无油润滑活塞式空气压缩机，所述联动***总控制装置与大型水冷无油润滑活塞式空气压缩机之间采用以太网通讯；所述联动***总控制装置控制每台大型水冷无油润滑活塞式空气压缩机的启停。

2.根据权利要求1所述基于以太网通讯的空压机多机联动控制装置，其特征在于：所述大型水冷无油润滑活塞式空气压缩机包括主机、控制单元和储气罐，所述储气罐内设有压力传感器，压力传感器连接控制单元。

3.根据权利要求2所述基于以太网通讯的空压机多机联动控制装置，其特征在于：所述控制单元包括PLC模块，所述PLC模块为S7200 Smart SR40。

4.根据权利要求1至3任一项所述基于以太网通讯的空压机多机联动控制装置，其特征在于：所述联动***总控制装置包括PLC模块和与其通信的工业交换机。

5.根据权利要求4所述基于以太网通讯的空压机多机联动控制装置，其特征在于：所述PLC模块为S7200 Smart SR40。

6.根据权利要求4所述基于以太网通讯的空压机多机联动控制装置，其特征在于：所述PLC模块连接声光报警器。

7.根据权利要求4所述基于以太网通讯的空压机多机联动控制装置，其特征在于：所述PLC模块连接物联网关。

8.根据权利要求4所述基于以太网通讯的空压机多机联动控制装置，其特征在于：所述PLC模块连接触摸屏。

Images