【正文】 及星輪面形成的密閉空間，即壓縮腔。壓縮如圖圖11(b)所示，隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，這種壓縮腔的體積不斷減小，即其中氣體隨之被壓縮，直到該壓縮腔的前沿轉(zhuǎn)至排氣口。排氣如圖圖11(c)所示，壓縮腔前沿轉(zhuǎn)至排氣口后便開始排氣，直到壓縮腔完全通過排氣口，完成一個工作循環(huán)。這個系統(tǒng)屬于高氣壓設(shè)備。因此系統(tǒng)內(nèi)的氣壓平衡控制，壓縮空氣控制以及供油系統(tǒng)的控制成為被系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。除此之外，壓縮機(jī)主電機(jī)，風(fēng)機(jī)的過載保護(hù)，電源相序的正確（壓縮機(jī)絕對不能反轉(zhuǎn)）性等對空壓機(jī)組的正常工作也至關(guān)重要。因此，在空壓機(jī)組中設(shè)置以下的檢測裝置及工作狀態(tài)指示裝置，以確保其安全、穩(wěn)定、可靠地工作。⑴壓力方面在空氣濾清器排氣口裝有真空壓力開關(guān)，以防其堵塞；在油氣細(xì)分離器，油過濾器中裝有壓差開關(guān)，以防其堵塞；為保證控制系統(tǒng)氣壓平衡，裝有可調(diào)壓力上下限開關(guān)；加載電磁閥控制加載和卸載。⑵溫度方面在壓縮機(jī)排氣口裝有排氣超溫開關(guān)；風(fēng)機(jī)冷卻壓縮空氣。⑶供油方面供油電磁閥兩端裝有壓差發(fā)訊器，確保主機(jī)氣動運(yùn)行時不斷供油，其故障事緊急停車。⑷其他方面風(fēng)機(jī)過載保護(hù)；主機(jī)過載保護(hù)；相序缺相保護(hù)。⑸工作狀態(tài)指示裝置正常狀態(tài)指示；聲光故障報(bào)警，同時顯示故障代碼。 PLC的發(fā)展史PLC（可編程控制器）是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一種新型自動化控制裝置，最早是用于替代傳統(tǒng)的繼電器控制裝置，功能上只有邏輯計(jì)算、計(jì)時、計(jì)數(shù)以及順序控制等，而且只能進(jìn)行開關(guān)量控制。其英文原名為“Programmable LogicController”，簡稱為PLC，中文稱“可編程邏輯控制器”。后來，隨著計(jì)數(shù)的進(jìn)步，其控制功能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出邏輯控制的范疇，其名稱也就改為“Programmable Controller”，稱PC。但PC又容易與個人計(jì)算機(jī)（Personal Computer）的簡稱PC產(chǎn)生混淆，所以近年來人們又傾向于使用PLC這一簡稱，中文仍然稱“可編程控制器”。上世紀(jì)60年代，由于美國汽車工業(yè)需要進(jìn)行大規(guī)模的技術(shù)改造和設(shè)備的更新，由傳統(tǒng)的繼電器控制裝置來進(jìn)行控制，不僅體積龐大、故障率高、柔性差、不靈活、耗能，而且調(diào)試?yán)щy，可靠性也差。1968年美國通用汽車公司提出使用新一代控制器的設(shè)想，從用戶的角度考慮，該公司對新一代控制器提出了10點(diǎn)要求，為各大公司提供了明確的開發(fā)目標(biāo)。次年，就由美國DEC（數(shù)字設(shè)備公司）首先研制成功了第一胎可編程邏輯控制器PDP14。差不多同時，美國MODICON公司也研制出084控制器。它們的問世，引起了全世界的矚目，美國的其他公司和西歐、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國家，也相機(jī)研究開發(fā)出類似的產(chǎn)品。在PLC發(fā)明之前，在工業(yè)控制的順序控制領(lǐng)域內(nèi)，常常采用諸如繼電器、鼓式開關(guān)、紙帶閱讀器等機(jī)械、電氣式器件作為控制元件，尤其是控制繼電器，在離散制造過程控制領(lǐng)域內(nèi)，成為“開關(guān)控制系統(tǒng)”中最廣泛使用的器件。但是，隨著工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，生產(chǎn)規(guī)模越來越大，勞動生產(chǎn)率及產(chǎn)品質(zhì)量的要求在不斷提高，對于控制系統(tǒng)的可靠性也提出了更高的要求，原有“繼電器控制系統(tǒng)”已不適應(yīng)需要，究其原因是：動作緩慢；壽命短、可靠性差；體積大、耗電多；設(shè)計(jì)制造周期長、程序修改費(fèi)時；不能實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)對話。 到上世紀(jì)60年代后期，雖然小型計(jì)算機(jī)已日趨完善，應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大，但小型計(jì)算機(jī)用于開關(guān)控制系統(tǒng)，又顯然存在著“大馬拉小車”的情況，這是由于小型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)決定的：編程復(fù)雜，要求有較高水平的編程人員和操作人員；需要配套非標(biāo)準(zhǔn)的外部接口，對環(huán)境和現(xiàn)場條件的要求過高；功能過剩，及其資源未能充分利用；造價高昂。由于生產(chǎn)的需要與可能性，促使人們尋求新的出路，PLC應(yīng)運(yùn)而生。它首先應(yīng)用于美國的汽車工業(yè)，這是的PLC用固態(tài)（集成）電路來代替繼電器邏輯電路，用存儲器電路中的存儲數(shù)位（程序）來代替繼電器系統(tǒng)的布線，以程序來規(guī)定邏輯關(guān)系；用固態(tài)I/O電路來檢測按鈕和一些特點(diǎn)：環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)，可以使用于車間現(xiàn)場；有較高的可靠性和診斷能力，維修容易；基本能適應(yīng)不同的制造過程所需，柔性度有了較大提高，只要改變系統(tǒng)中的程序即可改變控制“邏輯”，而無需改造或更換控制硬件等。由于PLC同時提高了功能和柔性度，使其應(yīng)用迅速增長，并普及到許多其它離散零件制造工業(yè)領(lǐng)域。隨后又?jǐn)U展到與批量生產(chǎn)和連續(xù)生產(chǎn)過程有關(guān)的工業(yè)領(lǐng)域。隨著CIMS(計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng))的發(fā)展，PLC當(dāng)前還被人們用于工廠通信網(wǎng)絡(luò)之中，于其他智能控制器和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一起成為計(jì)算機(jī)綜合控制系統(tǒng)中的重要組成部分，特別是單元級和工作站級。從1969年第一臺PLC問世至今，可編程控制器大約經(jīng)歷了三個階段：第一階段：開發(fā)的PLC容量較小，I/O點(diǎn)數(shù)小于120點(diǎn)。用戶存儲區(qū)容量在2KB左右，掃描速度為20～50ms/KB，指令較為簡單，只有邏輯運(yùn)算、計(jì)時、計(jì)數(shù)等，編程語言采用簡單的語句表語言。使用上，主要用來作開關(guān)量控制。如下圖：第二階段：PLC的容量有所擴(kuò)展，I/O點(diǎn)數(shù)從512點(diǎn)至1024點(diǎn)，用戶程序存儲區(qū)擴(kuò)展到8KB以上，速度也有提高，掃描速度達(dá)到5～6ms/KB，指令功能除了基本的邏輯運(yùn)算、計(jì)時、計(jì)數(shù)外，還增加了算術(shù)運(yùn)算指令，以及模擬量處理指令等，輸入/輸出類型也由純開關(guān)量I/O，擴(kuò)展為帶模擬量的I/O。編程語言除了使用語句表外，還可以使用梯形圖編程語言。如下圖： 第三階段：進(jìn)入80年代以來，隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，以16位和32位微處理器構(gòu)成的PLC得到驚人的發(fā)展，其功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了上述兩階段的產(chǎn)品。使PLC在概念，設(shè)計(jì)，性價比以及應(yīng)用方面都有了新的突破。這一階段的產(chǎn)品向大型和小型兩個方面發(fā)展。大型產(chǎn)品的I/O點(diǎn)數(shù)，超過4000點(diǎn)，有些產(chǎn)品達(dá)到8000個I/O點(diǎn)用戶存儲區(qū)容量超過32KB，配置有各種智能模塊(例如溫度控制模塊、軸定位模塊、過程控制模塊等)和通信模塊，掃描速率也大大提高，指令功能除了基本的邏輯運(yùn)算、計(jì)時、計(jì)數(shù)、順序控制外，還有算術(shù)浮點(diǎn)運(yùn)算指令、PID調(diào)節(jié)功能指令、圖形組態(tài)功能指令、網(wǎng)絡(luò)和通信指令等。編程語言普遍采用梯形語言，同時也使用語句表和順序功能圖語言（典型的有GRAFCET語言）。為了提高系統(tǒng)的可靠性，設(shè)計(jì)上考慮了容錯技術(shù)和冗余技術(shù)等。這一階段的小型產(chǎn)品向超小型化和加強(qiáng)型功能發(fā)展有16點(diǎn)I/O,24dian I/O的整體型小型PLC在小型PLC上配置模擬量I/O、通信口、高速計(jì)數(shù)，指令上也設(shè)置有算術(shù)運(yùn)算、比較指令以及PID調(diào)節(jié)指令。小型PLC使用的手握式編程器使用大面積液晶顯示器，也可以用梯形圖和GRAFCET語言進(jìn)行編程。如下圖：除了專用編程器外，很多PLC可以使用通用的筆記本電腦實(shí)現(xiàn)編程，開發(fā)一些專用軟件，充分利用個人計(jì)算機(jī)的能力，完成各種高級的編程功能，省卻了專用編程器，既便于推廣又節(jié)省投資。隨著計(jì)數(shù)的進(jìn)步PLC的功能越來越強(qiáng)，應(yīng)用范疇越來越廣，與其他工業(yè)控制機(jī)，如分散型控制系統(tǒng)（DCS）的界限已經(jīng)不十分明顯，很多以往必須由分散型控制系統(tǒng)來完成的控制，現(xiàn)在用PLC都能實(shí)現(xiàn)，因此在應(yīng)用上“交錯”已經(jīng)成為普遍的現(xiàn)象。第2章　硬件設(shè)計(jì)（加上我讓你們畫的那張?jiān)韴D）單螺桿式壓縮機(jī)是一種按容積變化而工作的軸回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)。其工作原理和一般已知的活塞式壓縮機(jī)類似，即待壓縮的氣體被吸入到一個工作室，工作室隨即關(guān)閉縮小，被壓縮氣體在其體內(nèi)經(jīng)受一種多變壓縮過程。當(dāng)工作室內(nèi)的氣體達(dá)到預(yù)期的最終壓力時，工作室立即與壓出管接通，工作室再繼續(xù)縮小時，受壓縮的氣體被排出至排氣管道內(nèi)?；钊綁嚎s機(jī)的工作室有一個活塞在其中做往復(fù)運(yùn)動的汽缸組成，對于螺桿式壓縮機(jī)其內(nèi)部則有一對斜齒的轉(zhuǎn)子副在與它精密配合的殼體內(nèi)轉(zhuǎn)動。此時，轉(zhuǎn)子副齒面的相互接觸所組成的接觸線沿軸向方向運(yùn)動。如果利用殼體在兩端及外周的表面把槽空間封閉，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，在齒槽間輸送的氣體體積變小，理論上可以把氣體壓縮至任意高的壓力。 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)簡圖如圖21機(jī)組由空氣濾清器、卸荷閥、單螺桿壓縮機(jī)、單向排氣閥、油氣分離器缸、油氣過濾器、單向閥、供油電磁閥、加載電磁閥、壓力控制閥、節(jié)流閥等組成。外界空氣由空氣過濾器除塵后，經(jīng)卸荷閥進(jìn)入壓縮機(jī)主機(jī)進(jìn)行壓縮，在壓縮腔內(nèi)與潤滑油混合，壓縮后的混合油氣經(jīng)單向排氣閥進(jìn)入油氣分離缸，在油氣分離缸內(nèi)分離大部分潤滑油，在經(jīng)過油氣細(xì)分離器過濾掉殘余所謂潤滑油，接著經(jīng)過最小壓力閥，空氣冷卻器，空氣干燥器，截止閥后，以較低的溫度和較干燥的壓縮空氣送入使用系統(tǒng)，供用戶使用。而潤滑油主要起潤滑軸承與轉(zhuǎn)子接觸面，密封嚙合副間隙，冷卻要所過程的作用，后者作用最為重要。油氣缸內(nèi)的潤滑油在空氣壓力下被壓入油冷卻器，在油冷卻器內(nèi)被冷卻后，再送入油過濾器濾去污垢和雜質(zhì)。過濾后的潤滑油在這里與油氣細(xì)分離器經(jīng)單向閥送來的潤滑油匯合，其后共同經(jīng)過供油電磁閥，分為兩路。一路由主機(jī)下端噴入壓縮室冷卻壓縮空氣；另一路流到主機(jī)兩端用來潤滑軸承，然后在聚集在壓縮室底部隨壓縮空氣排出。這些油氣混合體經(jīng)過單項(xiàng)排氣閥后分別在油氣分離缸和油氣細(xì)分離器被分離出來，在開始下一次循環(huán)。一 、空氣系統(tǒng)流程空氣由空氣濾清器濾去塵埃之后，經(jīng)由進(jìn)氣閥進(jìn)入壓縮機(jī)機(jī)體內(nèi)進(jìn)行壓縮，冰雨潤滑油混合。與混合的壓縮空氣排入油氣桶，經(jīng)油氣桶和油細(xì)分離器去除油分后，純凈的空氣經(jīng)壓力維持閥、后部冷卻器，送入使用系統(tǒng)。二、氣路中各組件功能說明(1)空氣濾清器空氣濾清器濾芯為一干式紙質(zhì)過濾濾芯，其主要功能是過濾空氣中的塵埃。當(dāng)控制面板上空氣濾清器阻塞指示燈亮?xí)r，表示空氣濾清器濾芯必須清潔或更換，但壓縮機(jī)仍繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)?？諝鉃V清器外殼為鐵質(zhì)或塑料，內(nèi)裝旋風(fēng)除塵裝置，可去除絕大部分灰塵，大大延長空濾芯的壽命。(2)進(jìn)氣閥進(jìn)氣閥是整個空壓機(jī)空氣流程機(jī)控制系統(tǒng)中核心元件之一。進(jìn)氣閥的打開或關(guān)閉的動作對應(yīng)著空壓機(jī)的兩種運(yùn)行狀態(tài)：（進(jìn)氣閥的打開或關(guān)閉時針對閥內(nèi)的進(jìn)氣口而言，進(jìn)氣閥打開即進(jìn)氣口打開） 重車：進(jìn)氣閥全開，空壓機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)全氣量輸出。 空車：進(jìn)氣閥全關(guān)，空壓機(jī)無負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，無壓縮空氣輸出。 空調(diào)：進(jìn)氣閥部分打開，空壓機(jī)部分負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，壓縮空氣輸出量在0～100%之間。一般單螺桿空氣壓縮機(jī)采用活塞式進(jìn)氣閥，結(jié)構(gòu)如圖22所示，主要由上蓋、底座、活塞等部分組成。當(dāng)空壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，只要管路22壓力輸入，微孔2就會泄放掉活塞底部的氣壓，活塞就會在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的真空吸力下往下運(yùn)動，進(jìn)氣口打開，空氣被吸入，空載壓機(jī)重運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)管口1有壓力時，且此壓力足以克服真空吸力，則活塞受氣壓推動向上運(yùn)動直至與上蓋接觸關(guān)閉進(jìn)氣口。空壓機(jī)空載運(yùn)轉(zhuǎn)。管口1的壓力供給與否由泄放電磁閥控制。 圖22(3)油氣罐 油氣罐的作用有兩個：儲存潤滑油及油氣第一次分離。 壓縮機(jī)體排出的油氣混合氣首先排至油氣桶，經(jīng)油氣罐第一次分離，絕大部分油被分離出來，沉降于油氣罐底部，參與下次循環(huán)，仍含有少量油份的壓縮空氣將送至油細(xì)分離器。 一般空壓機(jī)采用立式油氣罐，油氣第一次分離應(yīng)用離心分離的機(jī)理，配套的油細(xì)分離器是內(nèi)置的，即油細(xì)分離器置于油氣罐內(nèi)部。 油氣罐側(cè)裝有觀油鏡用于觀察油位，正常的油位是：機(jī)器重車運(yùn)轉(zhuǎn)時，油位位于油鏡兩條紅線之間。如重車運(yùn)轉(zhuǎn)時發(fā)現(xiàn)油位高于上紅線則油位過高；如重車運(yùn)轉(zhuǎn)時發(fā)現(xiàn)油位低于下紅線則油位過低，建議此時應(yīng)立即加油。 由于停機(jī)后系統(tǒng)內(nèi)的油回流到油氣罐中，使停機(jī)時的油位可能位于上紅線上方。 油氣罐備有加油口，用于添加潤滑油。底部有泄油口，用于排放冷凝水及換油時排放潤滑油。(4)安全閥 ，安全閥即會打開，使壓力降至設(shè)定排氣壓力以下。安全閥在出廠前已調(diào)整好，請勿隨便調(diào)整。安全閥每半年測試一次動作是否正常。(5)油過濾器 油過濾器是一種紙質(zhì)的過濾器，其功能是初期油中顆粒雜質(zhì)。 當(dāng)控制面板上油過濾器壓差指示燈亮?xí)r，表示油過濾器阻塞，必須更換，但壓縮機(jī)仍然繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。新機(jī)第一次運(yùn)轉(zhuǎn)1000小時左右的磨合期后即需要更換油過濾器，如更換不及時，將可能導(dǎo)致排油量不足，排氣溫度過高，同時因油量不足映像軸承壽命。(6)油細(xì)分離器油細(xì)分離器是單螺桿壓縮機(jī)的關(guān)鍵元件之一，其芯部是由多層密西的玻璃纖維制成。外邊有固定用的鐵網(wǎng)保持架以及法蘭、外殼等。經(jīng)油細(xì)分離器分離后壓縮空氣中的含油量可控制在3ppm以下（油細(xì)分離器對蒸汽狀態(tài)尊在于空氣中的油則無能為力，故這部分油被空氣帶走）。油細(xì)分離器是一次性使用的部件。 正常情況下，油細(xì)分離器芯的壽命可達(dá)4000小時。但某些因素對其使用壽命影響很大。如： ①潤滑油的潔凈程度。如潤滑油中灰塵等雜志很多，油細(xì)分離器芯很快會被堵塞。故請?zhí)貏e注意環(huán)境的情節(jié)及空氣濾清器的保養(yǎng)。 ②潤滑油品質(zhì)。如潤滑油品質(zhì)不佳或已變質(zhì)，會嚴(yán)重影響其壽命。 一般而言，油氣細(xì)分離器是否損壞可由以下方法判斷： ①空氣管路中所含的油份增加。 ②在油氣罐與油氣細(xì)分離器間裝有一油細(xì)分離器壓差開關(guān)，則壓差指示燈亮，表示油細(xì)分離器已阻塞，應(yīng)立即加以更換。 ③檢視油壓是否偏高。 ④電流是否增加。(7)泄放電磁閥 泄放電磁閥是一個兩位兩通常開電磁閥，常態(tài)下是開通的，當(dāng)?shù)秒姇r關(guān)閉，得電與否信號由CPU給出。其作用是啟動、停機(jī)以及空車時泄放系統(tǒng)內(nèi)的壓力。當(dāng)機(jī)組在這些狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時，此閥斷電導(dǎo)通，將系統(tǒng)內(nèi)壓力泄放掉。當(dāng)空壓機(jī)重車時此閥的點(diǎn)關(guān)閉，系統(tǒng)停止泄放。 在一般機(jī)型中，此閥控制進(jìn)氣閥實(shí)現(xiàn)機(jī)組空重車運(yùn)轉(zhuǎn)控制。當(dāng)需要機(jī)組空載運(yùn)轉(zhuǎn)時，此閥斷電導(dǎo)通，氣流得以通至進(jìn)氣閥管口1并關(guān)閉進(jìn)氣口而是先空車。當(dāng)需要空壓機(jī)重車時，此閥得電關(guān)閉，進(jìn)氣口打開，停止供氣。(8)止回閥 止回閥位于回油管與集體之間。它允許油細(xì)分離器濾出的油單向流入機(jī)體，而防止停機(jī)后系統(tǒng)壓力降為零以前機(jī)體內(nèi)的油倒流回油細(xì)分離器（這些倒流回油細(xì)分離器的油將使機(jī)組耗油量大大增加）。(9)壓差開關(guān) 機(jī)組中總共有三種過濾元件，分別是空氣濾清器、油過濾器和油細(xì)分離器。這些過濾元件一旦阻塞將對機(jī)組運(yùn)行造成不良影響，故機(jī)組為這三種元件分別配置了壓差開關(guān)。當(dāng)這些阻塞后使前后壓差達(dá)到壓差設(shè)定值時，壓差開關(guān)動作，信號輸入CPU，則控制面板上響應(yīng)指示燈亮，表明該元件阻塞，應(yīng)在最短的時間更換。千萬不要有僥幸心理繼續(xù)使用，這