1目前，國(guó)內(nèi)廠礦企業(yè)大量運(yùn)行的空壓機(jī)大都采用一般的繼電器控制系統(tǒng)，并由固定工人值守，平時(shí)根據(jù)生產(chǎn)需要對(duì)空壓機(jī)進(jìn)行手動(dòng)啟停。近年來(lái)，雖有個(gè)別企業(yè)對(duì)空壓機(jī)運(yùn)行采取了一些控制措施，但往往監(jiān)測(cè)參數(shù)較少，只對(duì)單機(jī)或單組空壓機(jī)進(jìn)行監(jiān)控。我們研制的空壓機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)，是以某啤酒廠的供氣系統(tǒng)為背景，能同時(shí)對(duì)多組空壓機(jī)組進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，投入運(yùn)行后，大大提高了空壓機(jī)運(yùn)行的安全可靠性和自動(dòng)化控制水平。該監(jiān)控系統(tǒng)還具有較強(qiáng)的通用性，各個(gè)廠礦企業(yè)也可根據(jù)實(shí)際供氣系統(tǒng)對(duì)本監(jiān)控系統(tǒng)中的空壓機(jī)組數(shù)或每組中空壓機(jī)數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，實(shí)現(xiàn)符合自己需要的空壓機(jī)監(jiān)控壓縮機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。

　　2監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成及主要功能2.1系統(tǒng)構(gòu)成在本空壓機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)中，我們選擇研華工控機(jī)610作為上位機(jī)，內(nèi)置M PI卡，下位機(jī)選用了強(qiáng)、速度快、擴(kuò)展靈活、結(jié)構(gòu)模塊化等特點(diǎn)，可以通過(guò)MPI卡直接與多個(gè)計(jì)算機(jī)、PLC相連，也可以通過(guò)通訊處理器構(gòu)成更大的以太網(wǎng)，甚至通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線結(jié)構(gòu)構(gòu)成更靈活的分布式網(wǎng)絡(luò)。SIMATIC軟件。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

　　2.2空壓機(jī)組我們所設(shè)計(jì)的空壓機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)中，共有9臺(tái)無(wú)潤(rùn)滑活塞壓縮機(jī)，分成3組。

　　機(jī)組1用于啤酒生產(chǎn)過(guò)程中的出糟用氣，由2臺(tái)空壓機(jī)組成，分別標(biāo)為1?。? m機(jī)組2用于啤酒成品生產(chǎn)過(guò)程中的供氣及各儀表閥門(mén)的氣源，它由5臺(tái)空壓機(jī)組成，分別標(biāo)為：機(jī)組3用于備壓，由2臺(tái)空壓機(jī)組成，分別標(biāo)）。3組空壓機(jī)分別形成三路總管壓力，正常情況下，可根據(jù)總管壓力的設(shè)定值大小控制每臺(tái)空壓機(jī)的狀態(tài)（空載、負(fù)載或關(guān)機(jī)）出現(xiàn)異常報(bào)警時(shí)，可分析原因，然后進(jìn)行報(bào)警、延時(shí)直至關(guān)機(jī)。為了便于設(shè)備管理和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度控制，我們把9臺(tái)空壓機(jī)集中置于同一車(chē)間。

　　2.3現(xiàn)場(chǎng)儀表空壓機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)所用儀表具有現(xiàn)場(chǎng)指示功能。壓力表（0～1 M Pa）用于測(cè)量總管壓力、Ⅰ級(jí)缸排氣壓力、Ⅱ級(jí)缸排氣壓力、油壓和水壓。壓力信號(hào)通過(guò)壓力變送器傳送至PLC的模擬量輸入模塊，其中油壓（低報(bào)警）、水壓（低報(bào)警）和超壓（高報(bào)警）則有空壓機(jī)動(dòng)力柜的觸點(diǎn)信號(hào)直接引至PLC的數(shù)字量輸入模塊。溫度表（0～200℃）用于測(cè)量油溫、Ⅰ級(jí)缸排氣溫度和Ⅱ級(jí)缸排氣溫度，溫度信號(hào)由溫度變送器傳送至PLC的模擬量輸入用于測(cè)量三路總管壓力的瞬時(shí)流量，帶遠(yuǎn)傳信號(hào)。

　　系統(tǒng)總共有模擬量輸入點(diǎn)數(shù)51點(diǎn)，開(kāi)關(guān)量輸入點(diǎn)數(shù)36點(diǎn)，開(kāi)關(guān)量輸出點(diǎn)數(shù)54點(diǎn)。

　　2.4監(jiān)控系統(tǒng)主要功能（a）對(duì)3組空壓機(jī)的總管壓力分別進(jìn)行控制，控制精度達(dá)到30 kPa （b）對(duì)每臺(tái)空壓機(jī)的Ⅰ排壓力、Ⅱ排壓力、油溫、Ⅱ排氣溫度進(jìn)行測(cè)量并控制（c）自動(dòng)控制壓縮機(jī)的啟動(dòng)和停止，必要時(shí)也可手動(dòng)干預(yù)或進(jìn)行半自動(dòng)控制（d）對(duì)超壓、水壓、油壓及溫度異常進(jìn)行報(bào)警并自動(dòng)保護(hù)，同時(shí)進(jìn)行故障分析（e）對(duì)三路總管流量積算功能（f）對(duì)空壓機(jī)運(yùn)行歷史記錄備存：包括班運(yùn)行記錄、故障記錄及負(fù)荷曲線繪制等。

　　3監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)3.1人機(jī)界面設(shè)計(jì)選用Visual Basic編寫(xiě)人機(jī)接口，用戶界面友好，主要實(shí)現(xiàn)以下功能：（a）接收下位機(jī)來(lái)的數(shù)據(jù)并處理（b）顯示各空壓機(jī)組的運(yùn)行狀況及歷史運(yùn)行記錄備存，并進(jìn)行趨勢(shì)分析（c）故障報(bào)警顯示，并進(jìn)行故障分析（d）對(duì)空壓機(jī)各種參數(shù)進(jìn)行設(shè)置、修改（e）發(fā)送各種控制命令，進(jìn)行手/自動(dòng)切換。

　　3.2 PLC控制軟件設(shè)計(jì)（1）控制方案對(duì)3組空壓機(jī)的總管壓力分別進(jìn)行控制，三路彼此不相關(guān)。具體某路控制過(guò)程如下：總管壓力超過(guò)設(shè)定值30 kPa時(shí)，按約定順序先關(guān)一個(gè)負(fù)載運(yùn)行的空壓機(jī)進(jìn)氣閥，使其空載延施麗蓮，等：基于PLC的多組空壓機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)的研制時(shí)一段時(shí)間后，如總管壓力仍超過(guò)設(shè)定值30 kPa ，關(guān)下一個(gè)空壓機(jī)進(jìn)氣閥延時(shí)一段時(shí)間，再關(guān)上一個(gè)空壓機(jī)的電源，再延時(shí)后關(guān)進(jìn)水閥依照以上步驟繼續(xù)操作，直至總管壓力符合要求。當(dāng)總管壓力低于設(shè)定值30 kPa時(shí)，對(duì)正在負(fù)載運(yùn)行的空壓機(jī)保持其工作狀態(tài)，對(duì)正在空載運(yùn)行的空壓機(jī)加載，即打開(kāi)其進(jìn)氣閥如果壓力仍沒(méi)達(dá)到要求，就按約定順序?qū)ζ溆嗤C(jī)的空壓機(jī)進(jìn)行上電加載啟動(dòng)。

　　由于每臺(tái)空壓機(jī)是星形―三角形啟動(dòng)的，所以要求排壓后空載啟動(dòng)，其中20 m的空壓機(jī)必須等到總管壓力到達(dá)0.6 MPa以上才能啟動(dòng)。

　　具體啟動(dòng)時(shí)應(yīng)遵循如下步驟：開(kāi)進(jìn)水閥，關(guān)進(jìn)氣閥，開(kāi)Ⅰ排氣閥，開(kāi)Ⅱ排氣閥延時(shí)一段時(shí)間，檢查Ⅱ排壓力是否已排空，若Ⅱ排壓力已達(dá)標(biāo)，則開(kāi)電源再延時(shí)一段時(shí)間，關(guān)排氣閥，開(kāi)進(jìn)氣閥。

　　空壓機(jī)在啟動(dòng)或停止過(guò)程中，如果總管壓力已符合要求，則這種過(guò)程就會(huì)被中斷?？諌簷C(jī)啟動(dòng)以后，應(yīng)對(duì)其定時(shí)進(jìn)行排水。Ⅰ排水間隔比Ⅱ排水間隔可稍長(zhǎng)些，而Ⅰ排水時(shí)間則可稍短些。

　　空壓機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，系統(tǒng)實(shí)時(shí)對(duì)其水壓、油壓、超壓、油溫、氣溫進(jìn)行監(jiān)控，如發(fā)現(xiàn)異常，則先進(jìn)行報(bào)警，延時(shí)后，若報(bào)警仍存在，則關(guān)電源。

　　空壓機(jī)的報(bào)警信號(hào)消失后，系統(tǒng)可根據(jù)總管壓力的大小決定是否對(duì)它進(jìn)行啟動(dòng)。

　　上述過(guò)程為自動(dòng)控制過(guò)程，但上位機(jī)仍可以手動(dòng)控制每個(gè)輸出。為了保證總管壓力及Ⅱ排壓力始終符合要求，只要進(jìn)氣閥設(shè)為自動(dòng)狀態(tài)，無(wú)論空壓機(jī)的其它輸出處于手動(dòng)還是自動(dòng)，進(jìn)氣閥均能自動(dòng)跟蹤Ⅱ排壓力和總管壓力，從而實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)控制。

　　當(dāng)整個(gè)空壓機(jī)組中的某臺(tái)空壓機(jī)需要檢修時(shí)，我們可方便地對(duì)其進(jìn)行手/自動(dòng)切換：首先把該臺(tái)機(jī)器的電源及各閥門(mén)的狀態(tài)設(shè)為手動(dòng)，等檢修完后，再將其恢復(fù)成自動(dòng)狀態(tài)，則該機(jī)器依然能融入自動(dòng)控制流程中。