一種壓縮空氣末端減壓控制節(jié)能裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及壓縮空氣系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種壓縮空氣末端減壓控制節(jié)能裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前針對(duì)壓縮空氣末端的現(xiàn)狀是，要么末端根本就不進(jìn)行壓力和流量的控制，要 么是在空壓機(jī)站房采用一組PLC進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，而最長傳輸距離可達(dá)1500m之遠(yuǎn)。
[0003] 針對(duì)制造行業(yè)的壓縮空氣末端的壓力和流量控制提出設(shè)計(jì)，直接在車間入口處安 裝壓力計(jì)、流量計(jì)、露點(diǎn)儀、調(diào)節(jié)閥和控制器，通過遠(yuǎn)程設(shè)定，在壓縮空氣使用端附近的直接 形成本地閉環(huán)自動(dòng)控制，從而避免經(jīng)過長距離通訊線路在空壓站進(jìn)行遠(yuǎn)程控制（最長距離 1500m)的情況，由于信號(hào)干擾、線路故障等問題的存在，極其容易造成控制和反饋通道中 斷。
[0004] 鑒于上述缺陷，本實(shí)用新型創(chuàng)作者經(jīng)過研宄和實(shí)踐終于獲得了本創(chuàng)作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種壓縮空氣末端減壓控制節(jié)能裝置，用以克服上述 技術(shù)缺陷。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種壓縮空氣末端減壓控制節(jié)能裝置，其包括 遠(yuǎn)端的主控制PLC，與所述的主控制PLC連接的工業(yè)以太網(wǎng)，工業(yè)以太網(wǎng)通過工業(yè)以太網(wǎng)交 換機(jī)產(chǎn)生，工業(yè)以太網(wǎng)與光電轉(zhuǎn)換器組通過光纜連接；光電轉(zhuǎn)換器組與末端控制PLC通過 雙絞線連接；
[0007] 末端控制PLC的輸入接口與設(shè)置在各個(gè)車間的壓縮空氣管道上的壓力計(jì)、流量計(jì) 和露點(diǎn)儀連接，輸出接口與各個(gè)車間的調(diào)節(jié)器執(zhí)行器連接，調(diào)節(jié)器執(zhí)行器與氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥連 接，所述的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥設(shè)置在壓縮空氣管道上；所述的壓力計(jì)、流量計(jì)和露點(diǎn)儀安裝在壓縮 空氣管道上。
[0008] 與現(xiàn)有技術(shù)相比較本實(shí)用新型的有益效果在于：本實(shí)用新型壓縮空氣末端減壓控 制節(jié)能裝置，可以解決大量通訊線路的不穩(wěn)定性問題，同時(shí)也有效解決網(wǎng)絡(luò)控制的丟包和 延時(shí)等問題，將末端壓縮空氣的壓力、流量和溫度的控制置放于每一個(gè)車間的入口，以便對(duì) 末端的空氣壓力、流量和溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。
【附圖說明】
[0009] 圖1為本實(shí)用新型的壓縮空氣末端減壓控制節(jié)能裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010] 圖2為本實(shí)用新型的壓縮空氣末端減壓控制節(jié)能裝置的流程圖；
[0011] 圖3為本實(shí)用新型的壓力控制框圖；
[0012] 圖4為本實(shí)用新型的末端壓力控制流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說明。
[0014] 本實(shí)用新型實(shí)施例，將末端壓縮空氣的壓力、流量和溫度的控制置放于每一個(gè)車 間的入口，以便對(duì)末端的空氣壓力、流量和溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。
[0015] 請(qǐng)參閱圖1所示，其為本實(shí)用新型的壓縮空氣末端減壓控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖， 在本實(shí)用新型實(shí)施例中，控制裝置包括遠(yuǎn)端的主控制PLC，與所述的主控制PLC連接的工業(yè) 以太網(wǎng)，工業(yè)以太網(wǎng)通過工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)2產(chǎn)生，工業(yè)以太網(wǎng)與光電轉(zhuǎn)換器組通過光纜 連接；光電轉(zhuǎn)換器組與末端控制PLC通過雙絞線連接。
[0016] 在本實(shí)施例中，光電轉(zhuǎn)換器組3與末端控制PLC的輸出端連接，末端控制PLC的輸 入端與設(shè)置在各個(gè)車間的壓力計(jì)5、流量計(jì)6、露點(diǎn)儀8和氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥7連接，其采集上述的 壓力信息、流量信息和溫度信息，并向氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥7輸出控制信息，控制流量、壓力以及溫 度。
[0017] 請(qǐng)結(jié)合圖2所示，在本實(shí)施例中，光電轉(zhuǎn)換器組包括若干光電轉(zhuǎn)換器，光電轉(zhuǎn)換器 之間通過光纖耦合器連接；末端控制PLC的輸入接口與壓力計(jì)和流量計(jì)連接，采集各個(gè)車 間的管道的壓力和流量；末端控制PLC的輸出接口與調(diào)節(jié)器執(zhí)行器連接，調(diào)節(jié)器執(zhí)行器與 氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥7連接，所述的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥7設(shè)置在壓縮空氣管道，用以控制壓縮控制管道中的 氣體壓力、溫度和流量；所述的壓力計(jì)5、露點(diǎn)儀8和流量計(jì)6安裝在壓縮空氣管道上。
[0018] 在本實(shí)施例中，末端減壓控制系統(tǒng)采用主從站模式，在末端減壓控制中，主站的主 控制PLC控制器通過以太網(wǎng)與從站的末端PLC控制器進(jìn)行通訊，主站負(fù)責(zé)設(shè)定焊接、沖壓、 涂裝、總裝等六車間的末端壓力設(shè)定值，從站PLC將末端設(shè)備的壓力、流量數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng) 通訊傳給主站PLC，供主站PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
[0019] 由于末端壓力控制的設(shè)定值需要主控制器PLC進(jìn)行給定，末端壓力和末端流量數(shù) 據(jù)也需要傳給主控制器，因此建立從站PLC與主站PLC的通訊連接，通訊方式采用工業(yè)以太 網(wǎng)通訊方式，在建立通信過程中從站PLC做服務(wù)器，主站PLC做客戶機(jī)。
[0020] 末端減壓控制目標(biāo)值，實(shí)現(xiàn)壓力的分車間控制，各個(gè)車間末端減壓控制采用的PID 控制方法，通過PID控制和調(diào)整使各系統(tǒng)的末端壓力達(dá)到目標(biāo)壓力，計(jì)算空壓機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái) 數(shù)以及負(fù)載臺(tái)數(shù)，減小壓力波動(dòng)達(dá)到理想的效果。為了適應(yīng)系統(tǒng)變工況對(duì)PID控制的要求， 系統(tǒng)擬采用參數(shù)自整定PID控制，同時(shí)為了解決系統(tǒng)存在大滯后環(huán)節(jié)，采用Smith預(yù)估補(bǔ)償 的控制策略，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的完美平滑控制。
[0021] 某空壓站共有十臺(tái)空壓機(jī)，為總裝、涂裝一、涂裝二、沖壓、總裝、樹脂車間提供壓 縮空氣，由于各工廠工序要求的壓力不一致，生產(chǎn)過程中用氣量變化帶來壓力波動(dòng)大，過剩 供給增加了消費(fèi)量。人工調(diào)節(jié)空壓機(jī)開、停（負(fù)載@卸載），增加操作時(shí)間和設(shè)備整體運(yùn)轉(zhuǎn) 時(shí)間，能源利用率差。
[0022] 通過自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)供氣末端（各車間進(jìn)氣管）進(jìn)行調(diào)節(jié)分壓力供氣，以降低主 管供氣壓力，避免過剩供給。
[0023] 末端壓力控制流程圖如圖4所示，在控制程序上，根據(jù)車間空氣流量的大小，當(dāng)流 量較低時(shí)，系統(tǒng)識(shí)別出車間為停產(chǎn)或休息時(shí)刻，這時(shí)為了防止調(diào)節(jié)閥開度過小，再次進(jìn)行生 產(chǎn)時(shí)，供氣量不足，這時(shí)調(diào)節(jié)閥開度為固定開度，壓力控制不受調(diào)節(jié)，當(dāng)流量大于一定值時(shí)， 根據(jù)設(shè)定壓力控制壓力調(diào)節(jié)閥開度，系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)壓力調(diào)節(jié)，輸出調(diào)節(jié)閥開度設(shè)有最大開 度值和最小開度值，當(dāng)壓力超過壓力設(shè)定上限值、壓力設(shè)定上上限、壓力設(shè)定下限、壓力設(shè) 定下下限時(shí)，進(jìn)行報(bào)警顯示。末端壓力控制方式分為自動(dòng)和手動(dòng)控制方式，自動(dòng)控制方式下 程序按照設(shè)定壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，手動(dòng)控制模式可以進(jìn)行調(diào)節(jié)閥的開關(guān)控制。
[0024] 以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，對(duì)實(shí)用新型而言僅僅是說明性的，而非 限制性的。本專業(yè)技術(shù)人員理解，在實(shí)用新型權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對(duì)其進(jìn)行 許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種壓縮空氣末端減壓控制節(jié)能裝置，其特征在于，其包括遠(yuǎn)端的主控制PLC，與所 述的主控制PLC連接的工業(yè)以太網(wǎng)，工業(yè)以太網(wǎng)通過工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)產(chǎn)生，工業(yè)以太網(wǎng) 與光電轉(zhuǎn)換器組通過光纜連接；光電轉(zhuǎn)換器組與末端控制PLC通過雙絞線連接； 末端控制PLC的輸入接口與設(shè)置在各個(gè)車間的壓縮空氣管道上的壓力計(jì)、流量計(jì)和露 點(diǎn)儀連接，輸出接口與各個(gè)車間的調(diào)節(jié)閥執(zhí)行器連接，調(diào)節(jié)閥執(zhí)行器與氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥連接，所 述的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥設(shè)置在壓縮空氣管道上；所述的壓力計(jì)和流量計(jì)安裝在壓縮空氣管道上。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種壓縮空氣末端減壓控制節(jié)能裝置，其包括遠(yuǎn)端的主控制PLC，其包括遠(yuǎn)端的主控制PLC，與所述的主控制PLC連接的工業(yè)以太網(wǎng)，工業(yè)以太網(wǎng)通過工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)產(chǎn)生，工業(yè)以太網(wǎng)與光電轉(zhuǎn)換器組通過光纜連接；光電轉(zhuǎn)換器組與末端控制PLC通過雙絞線連接；末端控制PLC的輸入接口與設(shè)置在各個(gè)車間的壓縮空氣管道上的壓力計(jì)、流量計(jì)、露點(diǎn)儀連接，輸出接口與各個(gè)車間的調(diào)節(jié)器執(zhí)行器連接，調(diào)節(jié)器執(zhí)行器與氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥連接，所述的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥設(shè)置在壓縮空氣管道上；所述的壓力計(jì)、流量計(jì)和、露點(diǎn)儀安裝在壓縮空氣管道上。本實(shí)用新型壓縮空氣末端減壓控制節(jié)能裝置，可以解決大量通訊線路的不穩(wěn)定性問題，同時(shí)也有效解決網(wǎng)絡(luò)控制的丟包和延時(shí)等問題。
【IPC分類】F17D3-01, F17D1-02
【公開號(hào)】CN204554363
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520201568
【發(fā)明人】張江華, 譚樹彬, 莊勛宇
【申請(qǐng)人】深圳德爾科機(jī)電環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年3月28日