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更新时间:2020-04-27
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空气系统自动控制的必要性
应用在天纺控股有限公司棉纺一工厂的空压站,安装有4台70M3/min4台,53M3/min4台,48M3/min2台,43M3/min4台离心式空压机和1台42.5M3/min螺杆式空压机,配有相应处理量的冷冻式干燥器。空压机设备自身带有的CMC控制器,能够自动控制和保护主机的运转,自动提示工作信息,具有故障报警和保护停机功能,能自动根据用气量的大小加载或卸载,并配有LCD显示屏供现场观察各工艺参数和设备状态,具有RS422/485通讯接口,可以实现与现场控制室计算机监控系统的完整连接。
目前,空压站的自控系统通过西门子S7-300可编程控制器,将部分空压机的实时运行数据通过RS422/485通讯接口采集进PLC控制系统,并将数据传送到现场控制室计算机上进行显示,以代替传统仪表。但是没有对空压机进行控制。
空压机设备自带的CMC控制器已经能很好的控制单台空压机,但是不具备对空压系统的整体调控能力。在空压系统中,相对单台空压机的调整,空压系统的整体自动调控具有更重要的意义:
■单台空压机无法保证空压系统整体供气压力的稳定,而空压系统的整体自控可以有效保持系统内空气压力稳定。
■整体的负载平衡,减少排气放空,可以节约更多的能源,节省人力成本。
■可以实现无人操作,根据实际需要自动开机或加载空压机以保持系统压力。
■可以定时间断地记录空压机运行数据和报警,如跳车、喘振、通讯故障、压力等。
在已有的PLC系统中,没有实现空压系统的整体调控功能。由于空压机自带的CMC控制器提供了RS422/485通讯接口,所有的数据采集和控制功能都通过通讯接口来实现,对比原有的控制系统,不需要增加硬件设备的,只需要改进和增加控制软件即可实现空压系统的整体控制。
除空压机设备外,还可以将与空压机配套的冷冻式干燥器集成到RS422/485网络中来,实现空压供气设备的全面自控。
该自控系统选用西门子S7-300系列可编程控制器,带有RS422/485网络接口,支持MODBUS等相关网络通讯协议。该系统可以采用工业通讯网络技术实施远程联网。空压站自控设备可根据生产实际情况和各设备的特点,以及可能存在的问题,综合各方面因素后确立分级控制网络的实施方案,如图1所示。
■硬件配置
现场仪表,受控设备、执行器、带有串行通讯接口的设备(如空压机,冷干机等),PLC和监控计算机。
■软件功能
选用的工业组态软件(如WINCC或iFIX)用来监视和操作整个生产过程,为控制系统提供通讯、显示及报表管理等功能,各设备控制器自成一子系统,其应用程序功能包括:信息采集,设备控制,故障报警,连锁保护,以及数据处理和通信传输。
在系统实施过程中,还可引入故障检测和故障诊断的处理程序,能够提高系统的智能化程度,有利于进一步改善自控系统的有效性和可靠性,通过调度策略,软件连锁保护等自动控制功能模式的应用,有望将自动化水平提升到更高层次,可以为确定空压机设备状态检修点提供依据,并由此获得更大的效益。
结论
总之通过自动化控制可以克服由于人为因素造成的调节滞后等不利因素,减少运行参数的波动,达到减少用工和节约能源的目的。对于提升天纺控股有限公司的整体技术水平是相当重要的。
空气系统自动控制的必要性
应用在天纺控股有限公司棉纺一工厂的空压站,安装有4台70M3/min4台,53M3/min4台,48M3/min2台,43M3/min4台离心式空压机和1台42.5M3/min螺杆式空压机,配有相应处理量的冷冻式干燥器。空压机设备自身带有的CMC控制器,能够自动控制和保护主机的运转,自动提示工作信息,具有故障报警和保护停机功能,能自动根据用气量的大小加载或卸载,并配有LCD显示屏供现场观察各工艺参数和设备状态,具有RS422/485通讯接口,可以实现与现场控制室计算机监控系统的完整连接。
目前,空压站的自控系统通过西门子S7-300可编程控制器,将部分空压机的实时运行数据通过RS422/485通讯接口采集进PLC控制系统,并将数据传送到现场控制室计算机上进行显示,以代替传统仪表。但是没有对空压机进行控制。
空压机设备自带的CMC控制器已经能很好的控制单台空压机,但是不具备对空压系统的整体调控能力。在空压系统中,相对单台空压机的调整,空压系统的整体自动调控具有更重要的意义:
■单台空压机无法保证空压系统整体供气压力的稳定,而空压系统的整体自控可以有效保持系统内空气压力稳定。
■整体的负载平衡,减少排气放空,可以节约更多的能源,节省人力成本。
■可以实现无人操作,根据实际需要自动开机或加载空压机以保持系统压力。
■可以定时间断地记录空压机运行数据和报警,如跳车、喘振、通讯故障、压力等。
在已有的PLC系统中,没有实现空压系统的整体调控功能。由于空压机自带的CMC控制器提供了RS422/485通讯接口,所有的数据采集和控制功能都通过通讯接口来实现,对比原有的控制系统,不需要增加硬件设备的,只需要改进和增加控制软件即可实现空压系统的整体控制。
除空压机设备外,还可以将与空压机配套的冷冻式干燥器集成到RS422/485网络中来,实现空压供气设备的全面自控。