一種壓縮空氣系統(tǒng)穩(wěn)壓控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于空氣壓縮機(jī)智能控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種壓縮空氣系統(tǒng)穩(wěn)壓控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]壓縮空氣具有清潔、安全、使用方便的特點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、國防和生活當(dāng)中，因此，對空壓機(jī)的穩(wěn)定節(jié)能運(yùn)行有著更高的要求。
[0003]在許多企業(yè)中，壓縮空氣系統(tǒng)用氣負(fù)荷并不是一個定值，經(jīng)常變化幅度大且變化頻繁，這會使壓縮空氣系統(tǒng)供氣壓力產(chǎn)生巨大的波動，為了應(yīng)對這一問題，企業(yè)往往使壓縮空氣系統(tǒng)運(yùn)行壓力高于實際生產(chǎn)所需壓力，這樣會使整個壓縮空氣管網(wǎng)的損失明顯增大，導(dǎo)致整個系統(tǒng)耗氣量增加、泄露嚴(yán)重，使壓縮機(jī)能耗增加。上述壓縮空氣系統(tǒng)在實際運(yùn)行中還會導(dǎo)致空氣壓縮機(jī)頻繁地加載、卸載，對電網(wǎng)沖擊大，使得空氣壓縮機(jī)運(yùn)行噪聲大、空氣壓縮機(jī)的使用壽命降低、生產(chǎn)的壓縮空氣質(zhì)量不穩(wěn)定。此外，現(xiàn)有技術(shù)中往往只是在局部控制與調(diào)節(jié)壓縮空氣系統(tǒng)的壓力，無法實時監(jiān)測和調(diào)節(jié)整個壓縮空氣管網(wǎng)中的氣體壓力，壓縮空氣系統(tǒng)頻繁地加、卸載會造成運(yùn)行噪聲大，對電網(wǎng)的沖擊大，以及能耗高。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種壓縮空氣系統(tǒng)穩(wěn)壓控制裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的只能局部控制和調(diào)節(jié)壓縮空氣系統(tǒng)的壓力的技術(shù)問題。
[0005]本實用新型所采用的技術(shù)方案是，一種壓縮空氣系統(tǒng)穩(wěn)壓控制裝置，包括監(jiān)控主機(jī)，監(jiān)控主機(jī)上分別連接有信號采集單元、壓力控制單元，信號采集單元和壓力控制單元設(shè)置在壓縮空氣系統(tǒng)管網(wǎng)的干管與支管上，信號采集單元與壓力控制單元上還連接有空氣壓縮機(jī)智能控制器；
[0006]信號采集單元用于采集壓縮空氣系統(tǒng)管網(wǎng)的干管與支管中的氣體壓力與氣體流量數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)控主機(jī)和空氣壓縮機(jī)智能控制器；
[0007]空氣壓縮機(jī)智能控制器用于近距離監(jiān)測和調(diào)控與其連接的壓力控制單元和信號采集單元所在的壓縮空氣系統(tǒng)管路的氣體壓力，向連接的壓力控制單元發(fā)出調(diào)控命令；
[0008]監(jiān)控主機(jī)用于遠(yuǎn)距離監(jiān)測和調(diào)控壓縮空氣系統(tǒng)管網(wǎng)的干管與所有支管的氣體壓力，向壓力控制單元發(fā)出調(diào)控命令；
[0009]壓力控制單元用于根據(jù)監(jiān)控主機(jī)和空氣壓縮機(jī)智能控制器發(fā)出的調(diào)控命令，實現(xiàn)壓縮空氣系統(tǒng)的穩(wěn)壓控制。
[0010]本實用新型的特點(diǎn)還在于，
[0011]監(jiān)控主機(jī)選用工業(yè)控制計算機(jī)，包括多個485通訊接口。
[0012]信號采集單元由氣體流量監(jiān)測模塊，氣體壓力監(jiān)測模塊，信號調(diào)理模塊及數(shù)據(jù)采集模塊組成，氣體流量監(jiān)測模塊、氣體壓力監(jiān)測模塊通過信號調(diào)理模塊與數(shù)據(jù)采集模塊相連。
[0013]氣體流量監(jiān)測模塊采用氣體流量傳感器，所述氣體壓力監(jiān)測模塊采用氣體壓力傳感器，所述信號調(diào)理模塊包括依次連接的SCXI 1100調(diào)理卡、RC濾波電路，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括NI PC1-6040采集卡，SCXI 1100調(diào)理卡與氣體流量傳感器和氣體壓力傳感器相連，RC濾波電路和NI PC1-6040采集卡相連。
[0014]壓力控制單元包括依次相連的開度控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電磁閥，執(zhí)行機(jī)構(gòu)和電磁閥上還連接有開度檢測模塊。
[0015]本實用新型的有益效果是:在壓縮空氣系統(tǒng)管網(wǎng)中干管與各支管均安裝有信號采集單元和壓力控制單元，可以對整個壓縮空氣系統(tǒng)管網(wǎng)進(jìn)行實時監(jiān)測和調(diào)節(jié)控制，并且空氣壓縮機(jī)智能控制器的使用可以近距離監(jiān)測和調(diào)控其所連接管路的運(yùn)行情況，及時掌握各管路運(yùn)行情況，從而使得用氣設(shè)備內(nèi)氣壓穩(wěn)定，供氣壓力波動可以處于較低水平，減少了空氣壓縮機(jī)頻繁啟動和對電網(wǎng)的沖擊，有效地提高了壓縮空氣的質(zhì)量，降低了能耗，延長了空氣壓縮機(jī)的使用壽命。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的壓縮空氣系統(tǒng)穩(wěn)壓控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本實用新型的信號采集單元結(jié)構(gòu)框圖；
[0018]圖3是本實用新型的壓力控制單元結(jié)構(gòu)框圖。
[0019]圖中，1.監(jiān)控主機(jī)，2.信號采集單元，3.壓力控制單元，4.空氣壓縮機(jī)智能控制器，5.氣體流量傳感器，6.氣體壓力傳感器，7.SCXI 1100調(diào)理卡，8.RC濾波電路，9.NIPC1-6040數(shù)據(jù)采集卡，10.開度控制器，11.執(zhí)行機(jī)構(gòu)，12.電磁閥，13.開度檢測模塊。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0021]參見圖1-3，本實用新型的壓縮空氣系統(tǒng)穩(wěn)壓控制裝置包括監(jiān)控主機(jī)1、信號采集單元2、壓力控制單元3和空氣壓縮機(jī)智能控制器4。壓縮空氣管網(wǎng)的干管與各支管均設(shè)有一套信號采集單元2、一套壓力控制單元3，每套信號采集單元2和壓力控制單元3均與監(jiān)控主機(jī)I相連接，且每套信號采集單元2和壓力控制單元3還連接有一個空氣壓縮機(jī)智能控制器4。管網(wǎng)是指空氣壓縮機(jī)后面的壓縮空氣系統(tǒng)管路(干管與各支管)、排氣管路以及管路上的附件、設(shè)備等全部裝置。
[0022]信號采集單元I為壓縮空氣系統(tǒng)穩(wěn)壓控制裝置的信號采集、調(diào)理、傳輸部分，實現(xiàn)與監(jiān)控主機(jī)I和空氣壓縮機(jī)智能控制器4的數(shù)據(jù)通信，采用Modbus通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，完成采集信息的轉(zhuǎn)換與發(fā)送。其由氣體流量監(jiān)測模塊，氣體壓力監(jiān)測模塊，信號調(diào)理模塊，數(shù)據(jù)采集模塊組成，氣體流量檢測模塊和氣體壓力檢測模塊通過信號調(diào)理模塊與數(shù)據(jù)采集模塊相連，信號采集單元2的探頭安裝在壓縮空氣管網(wǎng)的干管與各支管中，數(shù)據(jù)采集模塊以485接口方式將信號采集單元2與監(jiān)控主機(jī)I和空氣壓縮機(jī)智能控制器4相連。氣體流量監(jiān)測模塊采用氣體流量傳感器5，氣體壓力監(jiān)測模塊采用氣體壓力傳感器6，信號調(diào)理模塊包括依次相連的SCXI 1100調(diào)理卡7、RC濾波電路8，數(shù)據(jù)采集模塊包括NI PC1-6040采集卡9，SCXI 1100調(diào)理卡7與氣體流量傳感器5和氣體壓力傳感器6相連，RC濾波電路8和NI PC1-6040采集卡9相連。氣體流量與壓力數(shù)據(jù)通過SCXI 1100調(diào)理卡7將數(shù)據(jù)格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，由RC濾波電路8進(jìn)行濾波處理后傳給NI PC1-6040采集卡9，然后以485總線方式將數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控主機(jī)I和空氣壓縮機(jī)智能控制器4。
[0023]壓力控制單元3為壓縮空氣系統(tǒng)穩(wěn)壓控制裝置執(zhí)行穩(wěn)壓的部分，采用Modbus通信協(xié)議與監(jiān)控主機(jī)I和空氣壓縮機(jī)智能控制器4進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，實現(xiàn)壓縮空氣系統(tǒng)的穩(wěn)壓控制。其由開度控制器10，執(zhí)行機(jī)構(gòu)11，電磁閥12和開度檢測模塊13組成，開度控制器10、執(zhí)行機(jī)構(gòu)11、電磁閥12依次相連，開度檢測模塊13分別與執(zhí)行機(jī)構(gòu)11和電磁閥12相連，電磁閥12作為壓力控制器連接于管網(wǎng)內(nèi)，開度控制器10和開度檢測模塊13以RS485總線方式與監(jiān)控主機(jī)I和空氣壓縮機(jī)智能控制器4相連。壓力控制單元3采用單閉環(huán)反饋控制，開度控制器10依據(jù)監(jiān)控主機(jī)I和空氣壓縮機(jī)智能控制器4發(fā)出的電磁閥開度調(diào)整指令，利用執(zhí)行機(jī)構(gòu)11對電磁閥12的開度大小進(jìn)行控制。開度檢測模塊13采集電磁閥開度調(diào)整信息，并將采集到的電磁閥開度數(shù)據(jù)通過SCXI 1100調(diào)理卡將數(shù)據(jù)格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，由RC濾波電路的濾波器進(jìn)行濾波處理后，以RS485總線方式將數(shù)據(jù)傳給監(jiān)控主機(jī)I和空氣壓縮機(jī)智能控制器4，并以負(fù)反饋的方式疊加到壓力控制單元3，為壓縮空氣系統(tǒng)的穩(wěn)壓節(jié)能提供有力保證。
[0024]監(jiān)控主機(jī)I為壓縮空氣系統(tǒng)穩(wěn)壓控制裝置的中心控制模塊，以485接口方式與信號采集單元2和壓力控制單元3相連，顯示壓縮空氣系統(tǒng)實時運(yùn)行狀態(tài)，接收采集壓縮空氣系統(tǒng)實時運(yùn)行數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)，發(fā)送控制指令，遠(yuǎn)程調(diào)整壓力控制單元運(yùn)行狀態(tài)。其選用工業(yè)控制計算機(jī)，CPU為celonl.6GHz，512M內(nèi)存，80G硬盤，運(yùn)行Windows操作系統(tǒng)。
[0025]空氣壓縮機(jī)智能控制器4為壓縮空氣系統(tǒng)穩(wěn)壓控制裝置的實時近距離監(jiān)測與控制部分，以485接口方式與信號采集單元2和壓力控制單元3相連，接收采集數(shù)據(jù)，完成對與其連接的壓力控制單元和信號采集單元所在管路的近距離監(jiān)測與調(diào)控，還可以實時觀測