壓縮機課題

㈠ 空氣壓縮機論文

一、概述
可編程控制器（PLC）是一種新型的通用控制裝置，他將傳統的繼電器控制技術、計算機控制技術和通信技術融為一體，專為工業控制而設計，具有功能強、通用靈活、可靠性強、環境適應性好、編成簡單、使用方便、體積小、重量輕、功耗低等一系列優點。近年來，隨著可編程式控制制器的日漸成熟，越來越多設備的控制都採用PLC控制器來代替傳統的繼電器控制，並取得了很好的經濟效益。
空氣壓縮機使礦山生產重要的四大固定設備之一，它生產壓縮空氣，用以帶動鑿岩機、風動裝岩機等設備及其他風動工具。其能否安全運行直接影響著煤礦生產的產量和效益問題。影響其安全生產的要素主要有空壓機的超溫、超壓、斷水、斷油等因素。
隨著煤礦現代化的發展，礦山對礦山設備的要求越來越高,建設本質安全性礦山已成為煤礦生產建設的核心。礦山設備不斷更新，不斷進步，可靠性、易操作性、可監視性、易維護性等已是最基本的要求了。用繼電器搭成的控制電路具有可靠性差、不易維護、不易監視，已不能適應當前的要求。現在迫切需要可靠性高、易維護、易操作、可監視並且價格不高這樣的控制器來代替繼電器搭成的電路。隨著電子技術、軟體技術、控制技術飛速發展，可編程式控制制器（PLC）發展迅猛，性能很高襲銷喊，價格較為合理，與繼電器搭的控制電路比具有非常大的優勢。許多礦山設備已選用了PLC來代替比較重要的設備控制。傳統的保護主要採用分離儀表，其可靠性差、集程度低、費用高，不能有效的滿足礦山設備投入的經濟性和安全性的要求。
本文筆者採用可編程式控制制器（PLC）作為核心控制器，通過檢測儀器為PLC提供控制中所需要的信號參數對空壓機進行自動巡迴檢測控制。進行監控的主要參數有空壓機高低壓缸溫度、潤滑油溫度、電動機溫度、風包溫度、出水溫度；高低壓缸壓力、風包壓力、潤滑油壓力；高/低壓、中/後冷卻水斷水檢測等參數。
二、控制功能和控制原理
1. 保護控制功能
⑴、 電機電流和電壓的檢測。
⑵、 一二級缸、油壓、風包壓力檢測。
⑶、 一二級排氣溫度、油溫、電機溫度檢測。
⑷、 電動機的延時啟動。
⑸、 電機的無水運轉。
2. 保護控制原理
在啟動主機之前先將水源電磁閥和放空電磁閥都打開，在冷卻水壓和流量達到規定值條件下，可以進行空壓機的空載起動，然後延時自動關閉放空電磁閥，空壓機進行正常運行。啟動時允許低油壓啟動，設置一定時間後對油壓進行監控。在停機時，按復位按鈕放空電磁閥打開，經30秒延時後切斷主電源。實現空壓機的停機，同時關閉水源電磁閥和放空電磁閥。在保戶狀態時，以上監控參數有一個在設定范圍拍野內發生故障，產生報警信號，同時打開放空電磁閥，壓縮機減載運行，延時30秒故障不消除自動機停機。
⑴. 控制分布圖

1-1壓縮機控制斗亂分布圖
⑵. 控制通訊原理
現場匯流排PROFIBUS可以實現數字和模擬輸入/輸出、智能信號裝置和過程調節裝置與可編程式控制制器PLC和PC之間的數據傳輸，把I/O通道分散到實際需要的現場設備附近。PROFIBUS一方面覆蓋了感測器/執行器領域的通信要求，另一方面又具有單元級領域的所有通信網路通信功能。他支持高速的循環數據通信，以滿足了實時監控的要求。
1-2系統控制通訊圖
三、信號採集S7-200為每個本機數字量輸入提供脈沖捕捉功能。脈沖捕捉功能允許PLC捕捉到持續時間很短的脈沖。而在掃描周期的開始，這些脈沖不是總能被CPU讀到。當一個輸入設置了脈沖捕捉功能時，輸入端的狀態變化被鎖存並一直保持到下一個掃描循環刷新。這就確保了一個持續時間很短的脈沖被捕捉到並保持到S7-200讀取輸入點。
本設計需對下列參數進行採集：
(1)、壓力信號分別為1級缸、2級缸及儲風缸壓力、潤滑油壓力4點；
(2)、溫度信號為1級缸排氣溫度、2級缸進氣溫度、風包溫度、油溫、電機溫度以及冷卻水出口溫度共6點；
(3)、電量信號為主電機電流1點，電源電壓1點，共2個點。
(4)、流量檢測有高低/壓端2點，中/後冷2點共4點。
採集參數總計為4+6+2+4=16個。
對上述參數採集後，首先判斷有關參數是否異常，然後形成動態數據表格進行實時巡迴顯示，並存儲起來而供以後進行隨機查詢。
四、系統軟體設計
本系統主要是以保護為主，根據《煤礦安全規程》的要求和空壓機的保護原理，其控制的軟體設計流如下。
五、結束語
該系統主要是以S7-200 為核心控制器，PROFIBUS作為通訊橋梁，通過檢測元件為控制其提供檢測信號，以此達到保護控制的目的。在本文的編寫過程中，得到了張集礦機電科多位領導的大力支持，在此致以誠摯的謝意！同時感謝西門子（中國）有限公司自動化驅動集團提供的大量資料。

㈡ 壓縮機的發展歷史、現狀和趨勢

1、壓縮機的發展歷史：

中國的壓縮機行業從建國以來實現了從無到有，製冷和空調行業中採用的壓縮機有5大類型：往復式、螺桿式、回轉式、渦旋式和離心式，其中往復式是小型和中型商用製冷系統中應用最多的一種壓縮機。

螺桿式壓縮機主要用於大型商用和工業系統。回轉式壓縮機、渦旋式壓縮機主要用於家用和小容量商用空調裝置，離心式壓縮機則廣泛用於大型樓宇的空調系統。

各種往復式壓縮機一般根據壓縮機殼體形式以及驅動機構設置方式分類。根據殼體形式來分有開啟式和封閉式半封閉式壓縮機。封閉式是指整個壓縮機均設置在一個殼體內。

2、現狀：

在國內壓縮機供應不足的情況下，中國每年還需適量進口。主要貿易國家是德國、美國、義大利、日本、丹麥、巴西、韓國等。設備改造，國產壓縮機的質量、產量都大幅度提高。

3、趨勢：

未來十年是中國由製造大國向製造強國轉變，實現由中國製造向中國創造、中國製造轉變的關鍵時期。直線壓縮機技術就取代傳統壓縮機，在於其效率高、0噪音、0污染和結構簡單，是真正的綠色工業技術。

中國製造業未來十年的發展的六個體現，製造業已發展成為中國國民經濟的支柱。製造業工業增加值約佔全國GDP的三分之一，佔全部工業的80%；上交稅金約佔全部工業的90%。

工業製成品出口佔全國外貿出口總額的90%；從業人員佔全部工業的90%。「從發展趨勢來看，未來十年會有一些變化，但是製造業在國民經濟當中還會佔比較重要的位置。」

(2)壓縮機課題擴展閱讀：

壓縮機的分類：

壓縮機按其原理可分為容積型壓縮機與速度型壓縮機。容積型又分為：往復式壓縮機、回轉式壓縮機；速度型壓縮機又分為：軸流式壓縮機、離心式壓縮機和混流式壓縮機。

如今家用冰箱和空調器壓縮機都是容積式，其中又可分為往復式和旋轉式。往復式壓縮機使用的是活塞、曲柄、連桿機構或活塞、曲柄、滑管機構，旋轉式使用的多是滾動轉子壓縮機。在商用空調上，又多是離心式、渦旋式、螺桿式。

按應用范圍又可分為低背壓式、中背壓式、高背壓式。

低背壓式 ( 蒸發溫度 -35 ～ -15 ℃ ) ，一般用於家用電冰箱、食品冷凍箱等。中背壓式 ( 蒸發溫度 -20 ～ 0 ℃ ) ，一般用於冷飲櫃、牛奶冷藏箱等。高背壓式 ( 蒸發溫度 -5 ～ 15 ℃ ) ，一般用於房間空氣調節器、除濕機、熱泵等。