【正文】 轉(zhuǎn)至排氣口。氣體由吸氣孔空口進(jìn)入螺槽內(nèi)，經(jīng)壓縮后通過(guò)氣缸上的排氣空口排出。嚙合副應(yīng)在沒(méi)有跑合的情況下，實(shí)現(xiàn)嚙合區(qū)內(nèi)的全部齒面同時(shí)嚙合，每個(gè)齒面的嚙合總面積不低于90%。加工技術(shù)與裝配技術(shù)加工技術(shù)是單螺桿壓縮機(jī)技術(shù)的核心，掌握了它就能自行研制高精度專機(jī)而不必依賴進(jìn)口。星輪的加工時(shí)我國(guó)二十多年來(lái)一直未能解決的問(wèn)題。但是在當(dāng)前伺服系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用情況下，制造由最短的傳動(dòng)鏈和超高精度傳動(dòng)元件組成的專機(jī)是可以實(shí)現(xiàn)的。因此我們面臨了一個(gè)“最優(yōu)化”的課題，它的“目標(biāo)函數(shù)”是如何在有效轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)最大限度地令S曲面處在可用區(qū)間，以增加星輪齒側(cè)曲面的嚙合面積。但是曲面S的一大部分，只在某一瞬時(shí)，即某一轉(zhuǎn)角Φ時(shí)，實(shí)現(xiàn)螺桿和星輪的共軛接觸。如果選用鋼制的行星齒輪，由于鋼材膨脹系數(shù)大，膨脹量大，所以必須在行星齒輪與螺桿間留較大的間隙，不但泄露多，效率低，而且容易咬死造成重大故障。②耐磨性較差目前市場(chǎng)上銷售的單螺桿壓縮機(jī)中行星齒輪均采用非金屬材料，耐磨性較差，在告訴工作過(guò)程中由于磨損較大，造成內(nèi)泄漏增大，因而工作一段時(shí)間后流量有較大衰減，一般在3000至4000小時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)后流量平均衰減5——10%。④振動(dòng)小單螺桿壓縮機(jī)有優(yōu)越的動(dòng)力平衡系統(tǒng)，有效的遏制振動(dòng)源，使機(jī)器運(yùn)行極為平衡，對(duì)基礎(chǔ)無(wú)特殊要求。只要解決了這兩個(gè)問(wèn)題，就能大批量生產(chǎn)各種用途的單螺桿壓縮機(jī)。武漢空氣壓縮機(jī)廠和西安交大合作染指的壓噴油單螺桿空氣壓縮機(jī)，為86年國(guó)家科委重點(diǎn)項(xiàng)目，此外七零四所艦船用噴水單螺桿空氣壓縮機(jī)系國(guó)防科工委重點(diǎn)項(xiàng)目，研制情況不明。該廠由于長(zhǎng)期未能突破各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，曾經(jīng)與美國(guó)CP公司達(dá)成引進(jìn)單螺桿壓縮機(jī)全套技術(shù)的協(xié)議，但后來(lái)美國(guó)單方面中止了合同。八十年代，日本三菱公司創(chuàng)造了自己的高精度加工和裝配技術(shù)，所生產(chǎn)的無(wú)油單螺桿冷凍機(jī)由于減少了油液的粘性剪切損失，比噴氣單螺桿冷凍機(jī)節(jié)能5%,現(xiàn)在的水平又有了進(jìn)一步的提高。 單螺桿空氣壓縮機(jī)在國(guó)內(nèi)外的概況國(guó)外概況 目前只有日、美、英、法和荷蘭等國(guó)家在引進(jìn)法國(guó)奧費(fèi)爾公司技術(shù)的基礎(chǔ)上生產(chǎn)單螺桿壓縮機(jī)。 1960年法國(guó)辛麥恩()提出了單螺桿壓縮機(jī)的構(gòu)想，并獲得專利權(quán)，1962年試制出第一臺(tái)樣機(jī)，70年代初期由法國(guó)標(biāo)致汽車公司正式生產(chǎn)投放市場(chǎng)。因其在結(jié)構(gòu)、力學(xué)及可靠性等方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于船舶、機(jī)車、能源、國(guó)防、石油、化工、機(jī)械、食品、輕紡等行業(yè)，具有優(yōu)良的可靠性能，振動(dòng)小、噪聲低、操作方便、易損件少、運(yùn)行效率高是其最大的優(yōu)點(diǎn)?？删幊炭刂破鳎≒LC）將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和通信技術(shù)融為一體，專為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)。本文介紹了空氣壓縮機(jī)PLC控制系統(tǒng)組成、保護(hù)功能、控制原理、系統(tǒng)通信、系統(tǒng)信號(hào)的采集，以及控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)思想。關(guān)鍵詞: 可編程控制器（PLC） 單螺桿空氣壓縮機(jī) 控制AbstractAir pressor has a simple structure, reliable and easy to operate and a series of unique advantages, so aerodynamics, refrigeration and air conditioning and a variety of process to obtain a wide range of applications. Programmable Logic Controller (PLC) to the traditional relay control technology, puter control technology and munication technology integration, specifically designed for industrial control. This article describes the position of the air pressor PLC control system, protection, control theory, system munication, system signal acquisition and control system software design. Singlescrew pressors also known as worm pressor, using high pulley drive, drive rotation to host the air pressed within the host by injection of pressed air for cooling, host the exhaust air and oil mixture through the coarse, fine 2 separation, the pressed air oil separation, and finally get clean air. Cooler for cooling pressed air and oil. Because of their structural, mechanical and reliability aspects of the unique advantages of widely used in ships, lootives, energy, defense, petroleum, chemicals, machinery, food, textile and other industries, with high reliability, little vibration, low noise convenient operation, the vulnerability of small, high operating efficiency of its greatest strengths.Key words: singlescrew air pressors, programmable logic controllers, control69目 錄第1章 緒論 1 1 1 單螺桿空氣壓縮機(jī)在國(guó)內(nèi)外的概況 1 單螺桿空氣壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn) 2 單螺桿空氣壓縮機(jī)的開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù) 3 單螺桿空氣壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 PLC的發(fā)展史 6第2章 硬件設(shè)計(jì) 11 10 10 單螺桿空氣壓縮機(jī)的PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 13 PLC的結(jié)構(gòu)及基本配置 13 可編程控制器的特點(diǎn) 15 17 18 19 PLC的選型設(shè)計(jì) 19 FX3U64MT的意思及其編程元件 21 BCD的工作原理 26第3章 軟件設(shè)計(jì) 30 30 軟件流程圖 30 FX3U64MT系列PLC編程語(yǔ)言及系統(tǒng)控制原理 31 FX3U系列的基本邏輯指令 36 39 40第四章 維修與保養(yǎng). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 空壓機(jī)的壓力調(diào)節(jié)器整定. . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 空氣濾清器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .... 46 冷卻器及安全閥. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46. 冷卻器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 安全閥. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 數(shù)顯溫度計(jì)實(shí)驗(yàn)及電機(jī)過(guò)載繼電器. . . . . . . . . . . . . . 47 數(shù)顯溫度計(jì)實(shí)驗(yàn). . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47 電機(jī)過(guò)載繼電器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47結(jié)論…………………………………………………………………………47參考文獻(xiàn) 48致謝 49附錄. . . . . . . . . . . . .. . . . . . .. . . .. . . . . .50第1章 緒論 70年代末期，荷蘭、英國(guó)和日本等國(guó)家先后開(kāi)發(fā)生產(chǎn)制冷、空調(diào)用單螺桿壓縮機(jī)，其形式有開(kāi)啟式和半封閉式兩種。單螺桿冷凍機(jī)英國(guó)（Hall）公司將剖分式機(jī)體改成整體式，提高了整機(jī)的剛性與精度，設(shè)置進(jìn)氣線減少了油液的粘性剪切損失并提高了進(jìn)氣效率。大型無(wú)油單螺桿冷凍機(jī)的性能全面達(dá)到或超過(guò)了最節(jié)能但價(jià)格昂貴的透平式冷凍機(jī)，成為當(dāng)代最好的冷凍機(jī)，也是冷凍機(jī)的發(fā)展方向，因而市場(chǎng)前景良好，目前僅日本能生產(chǎn)。北一通僅得到產(chǎn)品樣機(jī)與不齊全的圖紙（缺最關(guān)鍵的螺桿與星輪圖紙）。國(guó)內(nèi)其他單位得到北一通退休職工轉(zhuǎn)讓技術(shù)所生產(chǎn)的樣機(jī)，其水平在北一通一下。（近年的情況加上） 單螺桿空壓機(jī)的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)單螺桿空壓機(jī)的優(yōu)點(diǎn)有：①結(jié)構(gòu)好單螺桿空氣壓縮機(jī)的量星輪在螺桿兩側(cè)的對(duì)稱位置，使單螺桿空氣壓縮機(jī)不僅沒(méi)有不平衡慣性力，而且使用在螺桿上的軸向力和徑向力也互相抵消，這是單螺桿壓縮機(jī)設(shè)計(jì)先進(jìn)最顯著的特征。⑤費(fèi)用小單螺桿空壓機(jī)的易損件極少，加之監(jiān)控系統(tǒng)信息化，智能化水平高，全天無(wú)值守運(yùn)行。所以單螺桿空壓機(jī)在工業(yè)應(yīng)用中的經(jīng)濟(jì)型極差。 單螺桿壓縮機(jī)的開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)螺桿和星輪的參數(shù)優(yōu)化 星輪和螺桿嚙合時(shí)，星輪的工作齒面在每一瞬時(shí)的共軛接觸線，除了星輪的一條直母線q外，還有因二次包絡(luò)而形成的另一條軛接觸線。在之后（或之前），它卻侵入了螺桿實(shí)體而發(fā)生實(shí)體干涉。從而有效地延長(zhǎng)嚙合副的壽命。加工方法刀具在國(guó)外直線包絡(luò)是單螺桿壓縮機(jī)的唯一型線?，F(xiàn)在我們從理論和實(shí)踐上解決了這一難題。負(fù)責(zé)，即使有了高精度專機(jī)也不能生產(chǎn)高品質(zhì)的壓縮機(jī)。 單螺桿空氣壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 單螺桿空氣壓縮機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理圖11（名稱到上面去了）單螺桿空氣壓縮機(jī)由一個(gè)圓柱螺桿和兩個(gè)對(duì)稱配置的平面星輪組成齒合副，裝在機(jī)殼內(nèi)。星輪的作用相當(dāng)于往復(fù)式壓縮機(jī)的活塞，黨性輪在槽內(nèi)相對(duì)移動(dòng)時(shí)，封閉的齒間容積就逐漸減少。排氣如圖圖11(c)所示，壓縮腔前沿轉(zhuǎn)至排氣口后便開(kāi)始排氣，直到壓縮腔完全通過(guò)排氣口，完成一個(gè)工作循環(huán)。因此，在空壓機(jī)組中設(shè)置以下的檢測(cè)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。⑷其他方面風(fēng)機(jī)過(guò)載保護(hù)；主機(jī)過(guò)載保護(hù)；相序缺相保護(hù)。后來(lái)，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。次年，就由美國(guó)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。但是，隨著工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，生產(chǎn)規(guī)模越來(lái)越大，勞動(dòng)生產(chǎn)率及產(chǎn)品質(zhì)量的要求在不斷提高，對(duì)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(dòng)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(zhǎng)、程序修改費(fèi)時(shí)；不能實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)對(duì)話。由于PLC同時(shí)提高了功能和柔性度，使其應(yīng)用迅速增長(zhǎng)，并普及到許多其它離散零件制造工業(yè)領(lǐng)域。用戶存儲(chǔ)區(qū)容量在2KB左右，掃描速度為20～50ms/KB，指令較為簡(jiǎn)單，只有邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等，編程語(yǔ)言采用簡(jiǎn)單的語(yǔ)句表語(yǔ)言。如下圖： 第三階段：進(jìn)入80年代以來(lái)，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。編程語(yǔ)言普遍采用梯形語(yǔ)言，同時(shí)也使用語(yǔ)句表和順序功能圖語(yǔ)言（典型的有GRAFCET語(yǔ)言）。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(kāi)發(fā)一些專用軟件，充分利用個(gè)人計(jì)算機(jī)的能力，完成各種高級(jí)的編程功能，省卻了專用編程器，既便于推廣又節(jié)省投資。當(dāng)工作室內(nèi)的氣體達(dá)到預(yù)期的最終壓力時(shí)，工作室立即與壓出管接通，工作室再繼續(xù)縮小時(shí)，受壓縮的氣體被排出至排氣管道內(nèi)。 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)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(guò)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。過(guò)濾后的潤(rùn)滑油在這里與油氣細(xì)分離器經(jīng)單向閥送來(lái)的潤(rùn)滑油匯合，其后共同經(jīng)過(guò)供油電磁閥，分為兩路。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)。(2)進(jìn)氣閥進(jìn)氣閥是整個(gè)空壓機(jī)空氣流程機(jī)控制系統(tǒng)中核心元件之一。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。管口1的壓力供給與否由泄放電磁閥控制。 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(shí)，油位位于油鏡兩條紅線之間。底部有泄油口，用于排放冷凝水及換油時(shí)排放潤(rùn)滑油。(5)油過(guò)濾器 油過(guò)濾器是一種紙質(zhì)的過(guò)濾器，其功能是初期油中顆粒雜質(zhì)。外邊有固定用的鐵網(wǎng)保持架以及法蘭、外殼等。但某些因素對(duì)其使用壽命影響很大。 ②潤(rùn)滑油品質(zhì)。 ③檢視油壓是否偏高。當(dāng)機(jī)組在這些狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，此閥斷電導(dǎo)通，將系統(tǒng)內(nèi)壓力泄放掉。當(dāng)需要空壓機(jī)重車時(shí)，此閥得電關(guān)閉，進(jìn)氣口打開(kāi)，停止供氣。這些過(guò)濾元件一旦阻塞將對(duì)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(kāi)關(guān)。 使用風(fēng)冷型機(jī)組需注意： ① 冷空氣的溫度（基本等同于換進(jìn)溫度）很重要，不能過(guò)高，建議不超過(guò)40℃。清潔時(shí)，可拆開(kāi)冷卻器支架側(cè)面的蓋板，使用手持風(fēng)槍向上吹掃。無(wú)論哪種結(jié)構(gòu)類型的PLC，都屬于總線式開(kāi)放型結(jié)構(gòu)，其I/O能力可按用戶需要進(jìn)行擴(kuò)展與組合。CPU的控制器控制CPU工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。CPU的運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算，在控制器指揮下工作。一般講，CPU模塊總要有相應(yīng)的狀態(tài)指示燈，如電源顯示、運(yùn)行顯示、故障顯示等。CPU模塊上還有許多設(shè)定開(kāi)關(guān)，用以對(duì)PLC作設(shè)