压缩机课题

㈠ 空气压缩机论文

一、概述
可编程控制器（PLC）是一种新型的通用控制装置，他将传统的继电器控制技术、计算机控制技术和通信技术融为一体，专为工业控制而设计，具有功能强、通用灵活、可靠性强、环境适应性好、编成简单、使用方便、体积小、重量轻、功耗低等一系列优点。近年来，随着可编程控制器的日渐成熟，越来越多设备的控制都采用PLC控制器来代替传统的继电器控制，并取得了很好的经济效益。
空气压缩机使矿山生产重要的四大固定设备之一，它生产压缩空气，用以带动凿岩机、风动装岩机等设备及其他风动工具。其能否安全运行直接影响着煤矿生产的产量和效益问题。影响其安全生产的要素主要有空压机的超温、超压、断水、断油等因素。
随着煤矿现代化的发展，矿山对矿山设备的要求越来越高,建设本质安全性矿山已成为煤矿生产建设的核心。矿山设备不断更新，不断进步，可靠性、易操作性、可监视性、易维护性等已是最基本的要求了。用继电器搭成的控制电路具有可靠性差、不易维护、不易监视，已不能适应当前的要求。现在迫切需要可靠性高、易维护、易操作、可监视并且价格不高这样的控制器来代替继电器搭成的电路。随着电子技术、软件技术、控制技术飞速发展，可编程控制器（PLC）发展迅猛，性能很高袭销喊，价格较为合理，与继电器搭的控制电路比具有非常大的优势。许多矿山设备已选用了PLC来代替比较重要的设备控制。传统的保护主要采用分离仪表，其可靠性差、集程度低、费用高，不能有效的满足矿山设备投入的经济性和安全性的要求。
本文笔者采用可编程控制器（PLC）作为核心控制器，通过检测仪器为PLC提供控制中所需要的信号参数对空压机进行自动巡回检测控制。进行监控的主要参数有空压机高低压缸温度、润滑油温度、电动机温度、风包温度、出水温度；高低压缸压力、风包压力、润滑油压力；高/低压、中/后冷却水断水检测等参数。
二、控制功能和控制原理
1. 保护控制功能
⑴、 电机电流和电压的检测。
⑵、 一二级缸、油压、风包压力检测。
⑶、 一二级排气温度、油温、电机温度检测。
⑷、 电动机的延时启动。
⑸、 电机的无水运转。
2. 保护控制原理
在启动主机之前先将水源电磁阀和放空电磁阀都打开，在冷却水压和流量达到规定值条件下，可以进行空压机的空载起动，然后延时自动关闭放空电磁阀，空压机进行正常运行。启动时允许低油压启动，设置一定时间后对油压进行监控。在停机时，按复位按钮放空电磁阀打开，经30秒延时后切断主电源。实现空压机的停机，同时关闭水源电磁阀和放空电磁阀。在保户状态时，以上监控参数有一个在设定范围拍野内发生故障，产生报警信号，同时打开放空电磁阀，压缩机减载运行，延时30秒故障不消除自动机停机。
⑴. 控制分布图

1-1压缩机控制斗乱分布图
⑵. 控制通讯原理
现场总线PROFIBUS可以实现数字和模拟输入/输出、智能信号装置和过程调节装置与可编程控制器PLC和PC之间的数据传输，把I/O通道分散到实际需要的现场设备附近。PROFIBUS一方面覆盖了传感器/执行器领域的通信要求，另一方面又具有单元级领域的所有通信网络通信功能。他支持高速的循环数据通信，以满足了实时监控的要求。
1-2系统控制通讯图
三、信号采集S7-200为每个本机数字量输入提供脉冲捕捉功能。脉冲捕捉功能允许PLC捕捉到持续时间很短的脉冲。而在扫描周期的开始，这些脉冲不是总能被CPU读到。当一个输入设置了脉冲捕捉功能时，输入端的状态变化被锁存并一直保持到下一个扫描循环刷新。这就确保了一个持续时间很短的脉冲被捕捉到并保持到S7-200读取输入点。
本设计需对下列参数进行采集：
(1)、压力信号分别为1级缸、2级缸及储风缸压力、润滑油压力4点；
(2)、温度信号为1级缸排气温度、2级缸进气温度、风包温度、油温、电机温度以及冷却水出口温度共6点；
(3)、电量信号为主电机电流1点，电源电压1点，共2个点。
(4)、流量检测有高低/压端2点，中/后冷2点共4点。
采集参数总计为4+6+2+4=16个。
对上述参数采集后，首先判断有关参数是否异常，然后形成动态数据表格进行实时巡回显示，并存储起来而供以后进行随机查询。
四、系统软件设计
本系统主要是以保护为主，根据《煤矿安全规程》的要求和空压机的保护原理，其控制的软件设计流如下。
五、结束语
该系统主要是以S7-200 为核心控制器，PROFIBUS作为通讯桥梁，通过检测元件为控制其提供检测信号，以此达到保护控制的目的。在本文的编写过程中，得到了张集矿机电科多位领导的大力支持，在此致以诚挚的谢意！同时感谢西门子（中国）有限公司自动化驱动集团提供的大量资料。

㈡ 压缩机的发展历史、现状和趋势

1、压缩机的发展历史：

中国的压缩机行业从建国以来实现了从无到有，制冷和空调行业中采用的压缩机有5大类型：往复式、螺杆式、回转式、涡旋式和离心式，其中往复式是小型和中型商用制冷系统中应用最多的一种压缩机。

螺杆式压缩机主要用于大型商用和工业系统。回转式压缩机、涡旋式压缩机主要用于家用和小容量商用空调装置，离心式压缩机则广泛用于大型楼宇的空调系统。

各种往复式压缩机一般根据压缩机壳体形式以及驱动机构设置方式分类。根据壳体形式来分有开启式和封闭式半封闭式压缩机。封闭式是指整个压缩机均设置在一个壳体内。

2、现状：

在国内压缩机供应不足的情况下，中国每年还需适量进口。主要贸易国家是德国、美国、意大利、日本、丹麦、巴西、韩国等。设备改造，国产压缩机的质量、产量都大幅度提高。

3、趋势：

未来十年是中国由制造大国向制造强国转变，实现由中国制造向中国创造、中国制造转变的关键时期。直线压缩机技术就取代传统压缩机，在于其效率高、0噪音、0污染和结构简单，是真正的绿色工业技术。

中国制造业未来十年的发展的六个体现，制造业已发展成为中国国民经济的支柱。制造业工业增加值约占全国GDP的三分之一，占全部工业的80%；上交税金约占全部工业的90%。

工业制成品出口占全国外贸出口总额的90%；从业人员占全部工业的90%。“从发展趋势来看，未来十年会有一些变化，但是制造业在国民经济当中还会占比较重要的位置。”

(2)压缩机课题扩展阅读：

压缩机的分类：

压缩机按其原理可分为容积型压缩机与速度型压缩机。容积型又分为：往复式压缩机、回转式压缩机；速度型压缩机又分为：轴流式压缩机、离心式压缩机和混流式压缩机。

如今家用冰箱和空调器压缩机都是容积式，其中又可分为往复式和旋转式。往复式压缩机使用的是活塞、曲柄、连杆机构或活塞、曲柄、滑管机构，旋转式使用的多是滚动转子压缩机。在商用空调上，又多是离心式、涡旋式、螺杆式。

按应用范围又可分为低背压式、中背压式、高背压式。

低背压式 ( 蒸发温度 -35 ～ -15 ℃ ) ，一般用于家用电冰箱、食品冷冻箱等。中背压式 ( 蒸发温度 -20 ～ 0 ℃ ) ，一般用于冷饮柜、牛奶冷藏箱等。高背压式 ( 蒸发温度 -5 ～ 15 ℃ ) ，一般用于房间空气调节器、除湿机、热泵等。