【正文】 空壓機控制系統(tǒng)硬件配置 ...............................29 上位機硬件配置 ...................................................29 下位PLC硬件配置 ..................................................29 檢測、執(zhí)行元件 ...................................................29 ....................................................29 壓力變送器 ...................................................30 電流變送器 ...................................................31 ........................................................32第五章 空壓站監(jiān)控系統(tǒng)下位機程序設(shè)計 .........................33 程序設(shè)計環(huán)境 .....................................................33 STEP7Micro/WIN32與PC硬件連接 ................................33 SWOPCFXGP/WINC功能介紹 .....................................34 PLC接線原理圖 ...................................................35 PLC程序輸入/輸出（I/O）定義 .....................................36 PLC梯形圖 .......................................................36 啟動過程 .....................................................36 停機過程 ....................................................45第六章 空壓機控制系統(tǒng)的上位機監(jiān)控軟件設(shè)計 ....................48 開發(fā)環(huán)境 .........................................................48 開發(fā)步驟 .........................................................49 ......................................................49 在工程瀏覽器中設(shè)計畫面 .......................................51 ........................................52 ......................................................56 ......................................................56 ......................................................57 ......................................................61基于三菱FX2N_PLC的空壓站計算機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計5第七章 （ 專 題 ） 組 態(tài) 王 中 數(shù) 據(jù) 庫 和 WEB技 術(shù) 應(yīng) 用 .......................67 術(shù) 應(yīng) 用 .....................................................67 SQL訪問管理器 ................................................67 Acess 數(shù)據(jù)庫 ...........................................68 ................................................70 WEB技 術(shù) 應(yīng) 用 ......................................................71 網(wǎng)絡(luò)設(shè)置 .....................................................71 Web Sever發(fā)布設(shè)置 ............................................73 基于Web的遠程監(jiān)控 ............................................74結(jié)論 .................................................77總結(jié)與體會 .............................................78謝辭 .................................................79參考文獻 ..............................................80附錄 PLC程序（指令表） ............................................81基于三菱FX2N_PLC的空壓站計算機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計1第一章 概述空氣具有可壓縮性、不燃燒、不凝結(jié)、一般無毒、無害等特點。為填補這一空白，提高我國塑料等工業(yè)整體質(zhì)量水平，我們設(shè)計一種性能好、可靠性高的活塞式空壓機的計算機監(jiān)控系統(tǒng)，以滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要。該端點稱為內(nèi)止點，根據(jù)汽缸排列形式的不同，又可稱為后止點或下止點。(2)．雙作用空壓機的工作過程當活塞2（圖B）向右邊移動時，空氣頂開左邊進氣閥3被吸入汽缸內(nèi)，同時，在缸內(nèi)右腔中的空氣被壓縮；待排氣閥4打開后，便把壓縮空氣由汽缸的右腔內(nèi)排到排氣管中。因此，在所述空壓機的工作原理時，是離不開示功圖的。當缸內(nèi)空氣的壓力升高到稍大于排氣管中空氣的壓力P2時。功的符號為W，單位為 J或Kw。消耗的大小，則與除去壓縮過程中所產(chǎn)生的熱量（即冷卻）密切相關(guān)。2．絕熱壓縮過程 在壓縮過程中所產(chǎn)生的熱量全部留在汽缸內(nèi)的空氣中，所消耗機械功全部用來增加空氣的內(nèi)能，結(jié)果使空氣的溫度升得很高。由此可見，當多變壓縮線偏近等溫壓縮線時，不僅省功，溫度也能降低；若偏近絕熱壓縮線，則不但費功，溫度也會升高。國內(nèi)對陸用空壓機的研究較晚，目前生產(chǎn)的空壓機也較少，且品種單一，主要為排氣量0.6m3/min以下，微型機基礎(chǔ)上改進而獲得的，一般為兩級壓縮、可靠性差，每年產(chǎn)量僅為1000臺左右。由于這種系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、維護容易、抗干擾能力強等優(yōu)點，至今仍是機床和其他機械設(shè)備廣泛采用的基本電氣控制形式，也是學(xué)習(xí)先進電氣控制的基礎(chǔ)。根據(jù)這一設(shè)想，美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）于1969年率先研制出第一臺可編程控制器（簡稱PLC），并在通用汽車公司的自動裝配線上試用成功。主要體現(xiàn)在以下幾個方面。（4）FX2N系列PLC可以使用較多的特殊功能模塊，如溫度傳感器輸入模塊、溫度調(diào)節(jié)模塊、脈沖輸出模塊、軸定位模塊、高速計數(shù)模塊和轉(zhuǎn)角檢測模塊等外部模塊，以適應(yīng)溫度控制和位置控制的應(yīng)用場合。例如FX2N－32MT－D表示FX2N系列，32個I/O點基本單位，晶體管輸出，使用直流電源，24V直流輸出型。在RUN模式下，還檢測用戶程序存儲器。由這個聯(lián)合體開發(fā)的規(guī)則和標準成為德國工業(yè)標準，即DIN E 19245[2] PROFIBUS標準。S7200PLC只能作為PROFIBUSDP從站，但是S7200PLC是可以獨立編程和完成控制的，又把PROFIBUSDP技術(shù)的應(yīng)用更擴展一步。PROFIBUSPA 是低速現(xiàn)場級網(wǎng)絡(luò)，支持點對點連接、總線型、混合型、樹型拓撲結(jié)構(gòu)。 PROFIBUS 現(xiàn)場總線系統(tǒng)的優(yōu)點(1)開放性PROFIBUS 是一個完全開放的、與制造商無關(guān)的、無知識產(chǎn)權(quán)保護的現(xiàn)場總線標準，全球有超過250 家公司可以生產(chǎn)超過2022 種支持PROFIBUS 的系統(tǒng)和設(shè)備。?PROFIBUS 連接智能設(shè)備，減少了A/D 轉(zhuǎn)換的環(huán)節(jié)，提高了自動化系統(tǒng)的采集精度，為精確控制提供保障。?PROFIBUS 同時可以支持PROFIsafe 協(xié)議，一條總線上既可以傳輸標準數(shù)字信號，也可以同時傳輸故障安全的信號。第二章空壓機工作過程基于三菱FX2N_PLC的空壓站計算機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計18空壓機的工藝操作包括：啟動過程、運行檢測、停機過程。啟動前檢查準備工作的內(nèi)容包括：一．接通總電源注油器如系電機單獨驅(qū)動的應(yīng)先于空壓機啟動，其關(guān)閉應(yīng)在空壓機停轉(zhuǎn)之后。（2）可控硅整流裝置勵磁，直接起動合上隔離開關(guān)；合上整流裝置低壓電源，并把整流盤上的旋鈕轉(zhuǎn)到“調(diào)試”一邊，直流輸出若不正常則調(diào)節(jié)可調(diào)電位器，然后轉(zhuǎn)向“允許”一邊；合上起動油開關(guān)。2）觀察潤滑系統(tǒng)的工作情況，調(diào)整注油器的供油量，打開汽缸止逆閥上的溢流開關(guān)，檢查注油情況。待一切正常后，空壓機即可投入正式運行。6）隨時注意機組各處是否有跑、冒、滴、漏現(xiàn)象。 停機過程停機過程包括：關(guān)閉進氣閥、關(guān)閉排氣閥、打開放空閥、關(guān)閉主電機和冷卻水、關(guān)閉放空閥。二．緊急停機所謂緊急停機，指的是運行中帶負荷的人工或自動停機。如系臨時緊急停機，開機前應(yīng)待機溫降低后才可進水，以防汽缸炸裂。作為 DP從站，EM 277模塊接受從主站來的多種不同的I/O配置，向主站發(fā)送和接收不同數(shù)量的數(shù)據(jù)。本空壓機監(jiān)控系統(tǒng)由PLC完成現(xiàn)場控制和數(shù)據(jù)采集任務(wù)，通過現(xiàn)場總線將各空壓機的狀態(tài)實時信息傳送至上位計算機。②現(xiàn)場人工手動獨立操場控制系統(tǒng)。當排氣壓力降到設(shè)定值時，電機啟動。在該控制方式下，上位機將自動判斷空壓機的運行狀況，根據(jù)程序設(shè)定的值進行比較，采取報警、延時、自動停機等一系列措施對空壓機進行安全控制?；谌釬X2N_PLC的空壓站計算機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計30（5）具有多媒體功能，能提供聲、光報警，可對歷史數(shù)據(jù)進行檢索。它工作可靠，功能強，存儲容量大，編程方便，輸出端可直接用2A的繼電器或接觸器，抗干擾能力強。冷卻水的溫度直接關(guān)系到空壓機通道結(jié)垢的速度，嚴重時還可能導(dǎo)致空壓機的過熱爆炸事故，所以對其溫度應(yīng)該嚴格控制。多級空壓機末級以前各級的排氣壓力稱為級間壓力。（1）主要技術(shù)參數(shù)（2）使用壓力范圍:～(限在無水錘作用下)（3）環(huán)境溫度范圍:10℃～+50℃（4）介質(zhì)溫度范圍:5℃～60℃（5）額定電壓:AC6V 12V 24V 36V 110V 220V 380V DC6V 12V 24V 36V 110V 220V （6）絕緣等級:B級（7）防爆等級:B3d（8）線圈溫升:≤80℃（9）電機允許波動:15%～+10% （10）適用介質(zhì)種類。典型的單主站連接如圖41所示。圖52 PLC與計算機間的連接 SWOPCFXGP/WINC功能介紹SWOPCFXGP/WINC是三菱公司專為FX系列可編程序控制器研制開發(fā)的編程軟件，它是基于Windows的應(yīng)用軟件，功能強大，既可用于開發(fā)用戶程序，又可實時監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行狀態(tài)。活動鐵芯受電磁力的吸引,克服彈簧阻力和自重而上升,通過導(dǎo)閥泄壓,膜片上方的作用力減小并低于膜片下方所受的力,膜片在差動力的作用下克服了自重和閥芯彈簧而開啟,使主閥形成通路,電磁閥處于開啟狀態(tài)。對該系統(tǒng)來說，一級排氣壓力的檢測壓力應(yīng)該在二級排氣壓力的進口處。本設(shè)計采用的溫度變送器的具體參數(shù)如表42所示：型號 測量點 量程 精度 供電電源 輸出GW400 一、二級排氣溫度0～400 177。 檢測、執(zhí)行元件空壓機監(jiān)測系統(tǒng)的底層為檢測、執(zhí)行元件。（7）系統(tǒng)硬件配置和軟件設(shè)計合理，具有較高的功能性價比。該系統(tǒng)具有界面友好、操作簡便、能實時反映系統(tǒng)的進行狀態(tài)等優(yōu)點，操作人員在遠離機房（1500米）以外的總控制室就可以對空壓機進行監(jiān)控。我在活塞式空壓機的設(shè)計中改變了這一控制方式，在使用電磁閥與氣壓開關(guān)的基礎(chǔ)上加入了氣動閥，進入卸荷，電機可以不停機連續(xù)運行，即節(jié)能運行，又保護了電機，克服了過去控制方式所存在的缺陷。②實現(xiàn)空壓機某一個或幾個被控量超限延時停機功能。下位機則用于采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，實現(xiàn)回路控制。與許多DP站不同的是，EM 277模塊不僅僅是傳輸 I/O數(shù)據(jù)， EM 277還能讀寫FX2N CPU中定義的變量數(shù)據(jù)塊。其結(jié)構(gòu)如圖所示：基于三菱FX2N_PLC的空壓站計算機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計27圖31 分布式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖本系統(tǒng)采用基于PROFIBUS—DP協(xié)議的現(xiàn)場總線結(jié)構(gòu)。1） 空壓機重要部件發(fā)生嚴重損壞，如十字頭、連桿、活塞桿、曲軸等的振裂或斷裂時；2） 附屬容器發(fā)生破裂或各連接部位如管道、法蘭、密封結(jié)合面等處發(fā)生大量泄漏時；3） 本機著火或外來緊急事故；4） 主軸瓦、連桿軸瓦或十字頭瓦燒毀；5） 機身各處，尤其是運轉(zhuǎn)部位或閥片、閥簧斷裂掉入缸內(nèi)，突然發(fā)生極大的響聲或振動；6） 正常運行中來自機組不明原因的突然聲響、冷卻水突然發(fā)生不明原因的高溫超過規(guī)定值時；7） 當軸承、填料