简述空气压缩机中PLC控制系统的有效运用分析.pdf

机械设备 2018 年 5 期︱295︱ 简述空气压缩机中简述空气压缩机中 PLCPLC 控控制系统的有效运用分析制系统的有效运用分析 张 涛 张金鹏 沈阳鼓风机集团自动控制系统工程有限公司，辽宁 沈阳 110000 摘要压缩机当前已经被广泛应用到人们的生产工作中，PLC 控制系统可以为设备运行提供良好保障，当前已经在增压压缩设备中应 用 PLC 系统。本文通过对 PLC 控制系统的工作原理进行分析，阐述了其在空气压缩机设备中的应用。 关键词空气压缩机；PLC 系统；运用 中图分类号TB652 文献标识码B 文章编号1006-8465（2018）05-0295-01 PLC 控制系统是可编程逻辑控制器；是为工业生产而设计的一 种数字运算操作的电子装置。PLC 控制系统通过逻辑控制对系统进 行优化，使系统具备更高的稳定性、 持续性与抗干扰能力， 另外 PLC 控制系统还拥有较为简单的编程模式。 通过在空气压缩机中增加PLC 控制系统，可以使生产工作更加便捷，有效的提高企业收益 [1]。 1 PIC 控制系统的优势 PLC 控制系统的编程主要通过储存器来完成，通过数字的输入 与输出，将内部程序的运算、控制、操作等一系列指令进行发送， 实现对机械的操作控制，从而完成整个生产过程。当前 PLC 控制系 统的编程模式主要为梯形图模式，由于此种模式便于安装、维护， 所以比较容易被操作人员接受。并且 PLC 控制系统具有灵活构件的 易拆卸、易维修、适应性强、性价比高等优势，使其具备很强的环 境适应能力。在空气压缩机中应用 PLC 控制系统，极大的提升了空 气压缩机的安全性与精准性。 2 PLC 控制系统运行流程 2.1 输入采样 输入采样是 PLC 控制系统中的重要环节，通过对系统输入的数 据进行读取与扫描，并将扫描结果存入对应的映像寄存器。数据经 存储后被实时刷新，然后进入程序执行和输出刷新阶段，此时输入 映像寄存器与外界呈隔离状态，无论后期数据如何变化，始终保持 不变，直到下个扫描周期进行输入阶段，才对输入端的内容进行重 新写入。但是要注意输入信号的宽度要大于 PLC 控制系统的扫描周 期，避免造成信号丢失。 2.2 程序执行 PLC 控制系统的扫描原则是梯形图扫描模式。执行程序的顺序 是依次由左至右、由上至下的原则，通过逻辑运算模式处理执行程 序，然后再根据处理结果对软盘内的逻辑线圈状态进行刷新。在程 序执行过程中，不会改变设备的输入输出数据与输入采样的状态。 2.3 输出刷新 在 PLC 控制系统运行过程中，CPU 最后一个运行环节就是输出 刷新，此时 CPU 会刷新输入输出设备中的相应数据，并将输出进行 锁存，再通过输出电路驱动外部设备 [2]。 3 PLC 控制系统的设计 3.1 手动控制方式 如果选择手动控制模式，压缩机的排污阀、风扇、机油加热、 水泵机等部件，则不由 PLC 控制系统进行自动化控制，而需要手动 单独控制。 3.2 自动化控制 加装 PLC 控制系统压缩机面板上有一个 SA1 开关，整个 PLC 系 统需要通过此开关进行开启。开启 PLC 系统后，系统会自动进行箱 体温度的检测，通过电加热器及风机的自动开启与关闭，将箱体温 度控制在 5℃－20℃之间。 另外，PLC 控制系统还会自动检测压缩机自身的压力承受情况， 当压缩机开机压力高于系统压力；箱体温度高于下限温度；润滑油 最低温度异常；进气压力低于上限时，应及时开启水泵电机，使压 缩机得以冷却。风扇、注油、副油泵的电机也会在七秒钟的延时后 进行自动开启，使压缩机获取润滑油。如油泵电机处于运行状态则 系统会自动打开排污阀；压缩机的水压、油压经检测正常后，会自 动关闭副油泵电机会、开启主电机。主电机开启后，会自动关闭压 缩机的排污阀。通过系统的再次检测，确认油压正常后会自动开启 电磁阀。如果期间发生故障，系统会立即报警并自动停机。通常进 气电磁阀会在开启后有一分种左右的延时，之后系统进入正常运行 状态，压缩机故障保护功能方可正常运行。 若压缩机的运行状态始终处于正常，在运行过程中关闭自动停 止按钮，PIC 控制系统就会判断压缩机压力异常，从而进行停机处 理。 当 PLC 系统发生故障时，会自动关闭进气电磁阀；并在延时后 自动开启排污阀；五秒种后关闭主电机；再经过十秒种后关闭注油 器电机；最后再经过五秒钟后关闭风扇。 4 PLC 控制系统的运用 4.1 厂矿业 在厂矿企业的生产过程中 PLC 控制系统十分重要。进行矿山生 产时，为带动凿岩机、风动装岩机等设备，需要空气压缩机进行空 气压缩。PLC 控制系统通过传感检测仪对空气压缩机进行自动巡回 检测，可对压缩机的风扇、电机、润滑油、出水温度、高低压缸等 参数进行有效控制。 在矿山生产中运用 PLC 控制系统可避免发生螺杆空载运行的情 况，使生产过程更加节能。而且由于有效避免了空载情况，所以耗 材损耗较小，大大节约了生产成本。 4.2 船舶行业 在船舶行业中应用空气压缩机主要是为船舶运行提供压缩空 气，可以为柴油机的启动和换向提供保障，实现设备的自动控制。 船舶运行过程中有十分频繁的启动和停止情况，运用传统压缩机往 往有噪音大、故障多、控制不精准等缺点。如果应用 PLC 控制系统 就可以实现空气压缩控制的自动化，可以对船舶的输空压机启动条 件进行优化，使其更加精准；使船舶运行效率更高。 4.3 水电行业 以往主要通过空压机继电器控制电气回路，容易导致使用过程 中的停机故障，影响施工进度。空压机长期不间断运行容易导致设 备的老化和疲劳，从而丧失灵敏度。运用 PLC 控制系统，有效的解 决了空压机对电路控制不足的情况，对其开关量、模拟量等，都实 现了有效控制，从而提高了空压机的灵活性。 另外，通过应用 PLC 控制系统，操作人员无需在运行过程中反 复对现场进行巡查，只需观察空压机的运行状态即可。PLC 控制系 统的网络化、模块化的控制方式，更便于操作人员的操作，同时也 方便了维检人员的检修工作，进一步提高了空压机的稳定性与安全 性。 5 结束语 根据实践经验我们发现，PLC 控制系统在空气压缩机中的应用， 可以有效提高企业的生产工作效率、降低企业生产成本。应用 PLC 控制系统的空气压缩机操作简单、适用性强，极大的提升了空气压 缩机的稳定性与安全性，促进了企业的生产发展。 参考文献 [1]董明.PLC 技术在矿山机电控制中的应用研究[J].机械管理开发, 20176126-127,170. [2]周游.基于 PLC 的螺杆压缩机控制系统设计[J].装备制造技术, 2017526-28,31.