【導(dǎo)讀】過程中的必然選擇。本文主要論述了一種PLC在制氮機(jī)上的應(yīng)用，采用PLC對(duì)空壓。機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制改造，實(shí)現(xiàn)空氣的分離控制和生產(chǎn)設(shè)備的集中控制。能、功能擴(kuò)充、報(bào)警系統(tǒng)。并利用相應(yīng)的控制算法，實(shí)現(xiàn)供氣的恒定，提高供氣。質(zhì)量和效率，保證各項(xiàng)工作的安全生產(chǎn)。輕紡等行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的空壓機(jī)供氣控制方式大都是采用加、卸載。該控制方式雖然原理簡單、操作簡便，但是存在能耗大、進(jìn)氣閥易。損壞、供氣壓力不穩(wěn)定等諸多問題。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是電力電。方式具有更大的優(yōu)勢，變頻調(diào)速性能穩(wěn)定、調(diào)速范圍廣、效率高。為此本文采用PID技術(shù)和變頻器實(shí)?，F(xiàn)對(duì)螺桿式空氣壓縮機(jī)的節(jié)能改造。整個(gè)工作系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性都有了很。大提高，節(jié)能效果顯著，實(shí)用性好。和減濕器等小型制冷裝置中，它對(duì)制冷系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行起著重要作用。的制冷系統(tǒng)中，絕熱毛細(xì)管應(yīng)用最多。

　　

【正文】 工作壓力高 20%左右，因?yàn)橐紤]供氣管道的沿程損失和局部損失。如果系統(tǒng)中某些地方的工作壓力要求較低，可以采用減壓閥來供氣?？諝鈮嚎s機(jī)EM235 模擬量輸入輸出模塊 壓力傳感器 1 傳感器 4 壓力傳感器 2 KM3 QW0+ QW0 AIN1+ AIN 3 4 M 3～ ～ 220V Q MM440 焦作大學(xué)機(jī)電工程 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) xxviii的額定排氣壓力分為低壓（ ~）、中壓（ ~10MPa）、 高壓（ 10~100MPa）和超高壓（ 100MPa 以上），可根據(jù)實(shí)際需求來選擇。常見使用壓力一般為。 167。 46 系統(tǒng)的保護(hù)及故障警報(bào)的發(fā)出 本系統(tǒng)中， PLC 所能檢測到的故障有 :電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路接觸器發(fā)生熔焊而不能起動(dòng)、電動(dòng)機(jī)過載、冷卻系統(tǒng)斷水、空壓機(jī)無潤滑油、壓縮氣體溫度過高。上述故障出現(xiàn)時(shí)，對(duì)應(yīng)的空壓機(jī)停止并起動(dòng)處于備用狀態(tài)的空壓機(jī)，為了能區(qū)分是哪臺(tái)空壓機(jī)發(fā)生故障，應(yīng)在對(duì)應(yīng)的停車工序設(shè)置一個(gè)閃爍電路。然后把引起故障的觸點(diǎn)與閃爍電路的輸出觸點(diǎn)相串 聯(lián)驅(qū)動(dòng)電鈴與信號(hào)燈，電鈴與信號(hào)燈應(yīng)安裝在調(diào)度室與維修人員的值班室。 第五 章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中采用軟件來監(jiān)視和操作整個(gè)生產(chǎn)過程，為控制系統(tǒng)提供通訊、顯示及報(bào)表管理等功能，各設(shè)備控制器自成一子系統(tǒng)，其應(yīng)用程序功能包括：信息采集，設(shè)備控制，故障報(bào)警，連鎖保護(hù)，以及數(shù)據(jù)處理和通信傳輸。在系統(tǒng)實(shí)施過程中，還可引入故障檢測和故障診斷的處理程序，能夠提高系統(tǒng)的智能化程度，有利于進(jìn)一步改善自控系統(tǒng)的有效性和可靠性，通過優(yōu)化調(diào)度策略，軟件連鎖保護(hù)等自動(dòng)控制功能模式的應(yīng)用，有望將自動(dòng)化水平提升到更高層次，可以為確定 空壓機(jī)設(shè)備狀態(tài)檢修點(diǎn)提供依據(jù)，并由此獲得更大的效益。 167。 51 系統(tǒng)的總體框圖設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)如下的控制目的：每天在不同時(shí)間段時(shí)能自動(dòng)開機(jī)與關(guān)機(jī) 。根據(jù)儲(chǔ)氣罐的壓力自動(dòng)間斷地開機(jī)關(guān)機(jī)；各臺(tái)空壓機(jī)輪換運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)運(yùn)行中的空壓機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)起動(dòng)備用的空壓機(jī)并報(bào)警通知維修人員及時(shí)維修。 PLC開機(jī)時(shí)進(jìn)入初始步 S010，若 SA 設(shè)置為“自動(dòng)”則進(jìn)入 S011，待當(dāng)天開機(jī)時(shí)刻到達(dá)時(shí)，進(jìn)入 空壓機(jī)的并行分支 S01 S014。 現(xiàn)以 1 空壓機(jī)為例分析，若當(dāng)天的日期被 3 整除的余數(shù)不是 1，則起動(dòng) 1空壓機(jī) (S111) ，起動(dòng) 結(jié)束后 (設(shè)定起動(dòng)時(shí)間為 90s)切換至正常運(yùn)行狀態(tài) (S112)。在運(yùn)行過程中，若儲(chǔ)氣罐的壓力超過 800 kPa 時(shí) ，減荷閥動(dòng)作，空壓機(jī)空運(yùn)轉(zhuǎn) 。當(dāng)時(shí)間超過 10min 時(shí)，則空壓機(jī)暫時(shí)停車 (S113)。當(dāng)壓力低于 755～ 686 kPa焦作大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) xxix 時(shí)，判斷其他空壓機(jī)是否正在起動(dòng)，若有延時(shí) 2min 再起動(dòng) 1空壓機(jī)，若無則直接起動(dòng) 1空壓機(jī)。在進(jìn)入步 S013 時(shí)，若當(dāng)天的日期被 3整除后的余數(shù)為 1，則不起動(dòng) 1 空壓機(jī) (S016)處于備用狀態(tài) ，其間若 3 空壓機(jī)發(fā)生故障且本機(jī)無故障時(shí)，則進(jìn)入 S111～ S114 的循環(huán)中。由于共用頻敏變阻 器，故起動(dòng) 1 空壓機(jī)時(shí)，也要判斷頻敏變阻器是否空閉。在整個(gè)起動(dòng)或運(yùn)行期間若發(fā)生故障，都進(jìn)入步 S115 中，停機(jī)并發(fā)出警報(bào) ，同時(shí)起動(dòng)處于備用狀態(tài)的空壓機(jī)。 3空壓機(jī)分別相繼推遲 3 min 起動(dòng) ，工作過程與 1 空壓機(jī)相同。當(dāng)停機(jī)時(shí)刻到達(dá)時(shí)，都進(jìn)入 S11 S21 S217 步中，之后回到初始步。總體框圖如圖 7 所示： PLC 主程序 初始化 掃描結(jié)束 手動(dòng)控制 自動(dòng)控制 溫度狀態(tài) 采集 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 壓力中斷 PID 運(yùn)算 壓力采集 1 壓力采集 2 報(bào)警電路 焦作大學(xué)機(jī)電工程 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) xxx 圖 7 系統(tǒng)總流程圖 167。 52 程序的結(jié)構(gòu)及程序功能的實(shí)現(xiàn) 521 系統(tǒng)的初始化程序 系統(tǒng)的初始化的一些工作放在初始化子程序中完成，這樣可以節(jié)省 掃描時(shí)間。利用定時(shí)器中斷功能來實(shí)現(xiàn) PID 控制的定時(shí)采樣及輸出控制。初始化子程序流程框圖如圖 5。在初始化的子程序中僅僅在上電和故障結(jié)束時(shí)用，其主要的用途為節(jié)省大量的掃描時(shí)間加快整個(gè)程序的運(yùn)行效率，提高了 PID 中斷的精確度。上電處理的作用是 CPU 進(jìn)行清除內(nèi)部繼電器，復(fù)位所有的定時(shí)器，檢查I/O單元的連接。 522 系統(tǒng)的主控制程序 系統(tǒng)的主控制程序功能最多，如空壓機(jī)的切換信號(hào)的生成、空壓機(jī)組接觸器邏輯控制信號(hào)的綜合及報(bào)警處理等等都在主程序中。平時(shí)及特殊時(shí)期雙恒壓的兩個(gè)恒壓值是采用數(shù)字式方式直接在程序中設(shè)定的 。平時(shí)供氣時(shí)系統(tǒng)設(shè)定為滿量程的 70%，特殊時(shí)期供氣時(shí)系統(tǒng)設(shè)定為滿量程的 90%。本系統(tǒng)中的增益和時(shí)間常數(shù)為 :增益 KC=，采樣時(shí)間 Ts=，積分時(shí)間 Ti=30min。其控制結(jié)構(gòu)圖如下圖 7所示： 焦作大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) xxxi 圖 7 主控制程序 523 系統(tǒng)的中斷程序 中斷程序主要用于 PID 的相應(yīng)計(jì)算，在 PLC 的常閉繼電器 的作用下工作，它包括 :設(shè)定回路輸入及輸出選項(xiàng)、設(shè)定回路參數(shù)、設(shè)定循環(huán)報(bào)警選項(xiàng)、為計(jì)算指定內(nèi)存區(qū)域、指定初始化子程序及中斷程序。程序結(jié)構(gòu)圖如圖 8 所示： 焦作大學(xué)機(jī)電工程 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) xxxii 圖 8 壓力中斷子程序 第六 章 結(jié) 束語 采用 PLC 和變頻器改變電動(dòng)機(jī)電源頻率，達(dá)到了調(diào)節(jié)空壓機(jī)轉(zhuǎn)速改變空壓機(jī)出口壓力，比靠調(diào)節(jié)閥門的控制空壓機(jī)出口壓力的方式，具有降低管道阻力大大減少截流損失的效能。由于變量機(jī)工作在變頻工況，在其出口流量小于額定流量時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速降低，減少了軸承的磨損和發(fā)熱，延長空壓機(jī)和電動(dòng)機(jī)的機(jī)械使用壽命。實(shí)現(xiàn)恒壓自動(dòng)控制，不需要操作人員頻繁操作，降低了人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了人力?？諌弘妱?dòng)機(jī)采用軟啟動(dòng)方式，按設(shè)定的加速時(shí)間加速，避免電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電流沖擊，對(duì)電網(wǎng)電壓造成波動(dòng)的影響，同時(shí)也避免了電動(dòng)機(jī)突然加速造成空壓系統(tǒng)的喘振 。在實(shí)際應(yīng)用中，采用 PLC 控制恒壓供氣，還能容易地隨時(shí)修改控制程序，以改變各元件的工作時(shí)間和工作狀況，滿足不同情況要求。與繼電器或硬件邏輯電路控制系統(tǒng)相比， PLC 控制系統(tǒng)具有更大的靈活性和通用性。 致謝 在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，得到了導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)和關(guān)懷。特別是在課題的設(shè)計(jì)過程中，對(duì)論文的技術(shù)問題，導(dǎo)師都花費(fèi)了大量的心血，付出了大量的勞動(dòng)，并焦作大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) xxxiii 一直給予我們無微不至的指導(dǎo)與多方面的幫助，使我的知識(shí)、能力等各方面都有了很大的進(jìn)步，在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎咀钪孕牡母兄x！在課題進(jìn)行期間，學(xué)院為我們提供了良好的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)環(huán)境。 在課題的研究和進(jìn)展中，同組成員也給予了很大的幫助，這里也一同表示感謝！由于時(shí)間和知識(shí)水平所限，論文中還可能會(huì)有許多紕漏或錯(cuò)誤之處，懇請各位老師和同學(xué)批評(píng)指正。 參考文獻(xiàn) [1] 劉瑞國 ,彭延生 .煤礦機(jī)電 [J] .變速調(diào)速技術(shù)在礦上空氣壓縮機(jī)中的應(yīng)用 .2020,1 [2] 石景麗 ,劉榮軍 .壓縮機(jī)技術(shù) [J].變頻調(diào)速技術(shù)在壓縮機(jī)節(jié)能改造上的應(yīng)用 .1998,3 [3] 林 梅 ,吳業(yè)正 .壓縮機(jī)自動(dòng)閥 [M].西安 :西安交通大學(xué)出版社 ,1991 [4] 黃立培 ,張學(xué) .變頻器應(yīng)用技術(shù)及電動(dòng)機(jī)調(diào)速 [M].北京 :人民郵電出版社 ,1998 [5] 廖常初 .S7300／ 400 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020 [6] 崔 堅(jiān) . 西門子工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通 .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 .2020 [7] 李方園 .變頻器行業(yè)應(yīng)用實(shí)踐 .北京 :中國電力出版社 ,2020 [8] 李方園 .變頻器自動(dòng)化工程實(shí)踐 .北京 :電子工業(yè)出版社 ,2020 [9] 張燕賓 ,胡綱衡 .使用變頻調(diào)速技術(shù)培訓(xùn)教程 .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020,8 [10] 吳忠智 ,吳加林 .變頻器應(yīng)用手冊 (第 2版 ).北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020 [11] 吳忠智 ,黃立培 .調(diào)速用變頻器及配套設(shè)備選用指南 .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020 [12] 賈世勝 ,朱學(xué)軍 .通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整中常見問題及對(duì)策［ J］ .山西煤炭 ,2020,(2) [13] 丁紀(jì)凱 ,許逸舟 .基于 PLC 和現(xiàn)場總線的污水處理系統(tǒng)［ J］ .機(jī)電一體化 ,2020,1 焦作大學(xué)機(jī)電工程 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) xxxiv[14] 秋潔 .變頻器應(yīng)用基礎(chǔ)［ M］ .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020 [15] 李瑋 .礦井主要用通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測監(jiān)控現(xiàn)狀及展望［ J］ .煤礦安全 ,1999,12 [16] 月紅 ,吳永祥 .變電所監(jiān)控及其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)［ J］ .工礦自動(dòng)化 ,2020,3 [17] 常 初 . PLC 編程及應(yīng)用［ M］ .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020 ,9 [18] 馬國華 . 監(jiān)控組態(tài)軟件及其應(yīng)用［ M］ .北京 :清華大學(xué)出版社 ,2020 ,3 [19] 姚福來 .水泵變頻調(diào)速的節(jié)電量計(jì)算及系統(tǒng)設(shè)計(jì)［ M］ .北京 :科學(xué)出版社 ,1998 [20] Siemens AG,SIMATIC STEP7 編程手冊［ Z］ ,2020 [21] 徐國林 .PLC 應(yīng)用技術(shù)［ M］ .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020 [22] 陳建明 .電氣控制與 PLC 應(yīng)用［ M］ .北京 :電子工業(yè)出版社 ,2020 [23] 李國厚 ,楊青杰 ,余澤通 .球 磨機(jī)潤滑站控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)［ J］ .金屬礦山 ,2020,9 附錄： Network 1 LD O AN = Network 2 焦作大學(xué)機(jī)電工程 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 LD O AN = Network 3 LD O A A AN = = Network 4 LD A O A AN = = Network 5 LD CALL SBR1 LD Network6 LD A AN = Network7 LD O O LPS A S LPP AN R Network 8 LD R R Network 9 LD S , 1 Network 10 LD R , 1 Network 11 LD AN = Network 12 LD AN = Network 13 LD R 焦作大學(xué)機(jī)電工程 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 AN = Network14 LD A AN = Network 15 LD A O AN = Network 16 MOVB 16F8, SMB37 MOVD +0, SMD38 MOVD +28672, SMD42 HDEF 0, 9 ATCH COUNT_EQ:INT1, 12 ENI HSC 0 LD MOVB 16C0, SMB37 MOVD +0, SMD38 HSC 0 SI , 1 LD = LD R , 4 R , 3 R , 6 LDN AN AN A LPS AN T37 TON T38, 18000 LPP EU S , 1 LDN LD T38 O ALD TON T37, 50 = LDN A TON T39, 50 LD T39 R , 1 LDN AN A LPS AN T40 TON T41, 150