空壓機無線網絡集中控制節能系統的製作方法

2023-09-17 16:03:50 1

專利名稱：空壓機無線網絡集中控制節能系統的製作方法
技術領域：
本專利屬於電氣工程及自動控制、電子技術、信息處理、以及電子與計算機技術應用領域，應用於工礦企業，具體地說:本專利涉及一種空壓機無線網絡集中控制方法。
背景技術：
空壓機在工業生產中有著廣泛的應用，僅次於電力的普及能源，在工業界，其總量佔能源的15%左右，由於壓縮空氣的廣泛、大量應用，與日俱增的空氣壓縮機在製造大量的壓縮空氣的同時，本身正在消耗海量的能源。公知的，空壓機運行方式一般為星三角減壓啟動，啟動後全壓運行。現有空壓機控制方法具體工藝為:按下啟動按鈕，控制系統接通啟動器線圈並打開斷油閥，空壓機在卸載模式下啟動，此時進氣閥處於關閉位置，而放氣閥打開以排放油氣分離器內的壓力；降壓2秒後空壓機開始加載運行，系統壓力開始上升，如果系統壓力上升到壓力開關上限值、即起跳壓力時，控制器使進氣閥關閉，油氣分離器放氣，空壓機空載運行，直到系統壓力下降到壓力開關下限值、即回跳壓力下時，控制器使進氣閥打開，油氣分離器放氣閥關閉，空壓機打開，油氣分離器放氣閥關閉，空壓機滿載運行。上述控制步驟存在如下缺點:1、卸載控制方式使得壓縮氣體的壓力在pmin-pmax之間來回變化，一般情況下，pmin、pmax之間關係可以用下式來標示:Pmax = (1+ ￡)pmin ； ￡是一個百分數，其數值大約在10% -25%之間；空壓機在現有控制系統運行情況下所浪費的能量主要在兩個部分:A、壓縮空氣壓力超過pmin時消耗的能量；B、壓力達到pmin後，現有控制方式決定了其壓力會繼續上升，直到pmax，這一過程必將會向外界釋放更多的熱量，從而導致能量損失；且高於pmin的氣體進入氣動元件前，其壓力需要經過減壓閥減壓至接近pmin，這一過程同樣是一個能量損失的過程。2、當壓力達到pmax時，空壓機通過如下方法來卸載壓力:關閉進氣閥使電機處於空轉狀態，同時將分離罐中多餘的壓縮空氣通過放空閥放空，這種調節方法同樣造成 很大的能量浪費。綜上所述，空壓機現有控制系統的運行穩定性差、且浪費能源。

發明內容
本專利所提供的控制方法，中央節能控制系統是由一套獨立於空壓機的智能控制器來控制整個空壓站，系統由一套前端監控電腦監控多臺空壓機運行的集中分布式系統，系統通過不同的設置，能夠監控I一8臺空壓機運行，將監控數據顯示到不同界面上，前端監控電腦具有2路485接口(分別用於讀取空壓機的數據和上傳數據到DCS系統)，I路USB接口(可用於接USB鍵盤與滑鼠)，前端監控電腦和空壓機的通訊採用一路RS485 口實現，另一路RS485接口用於前端監控電腦與中央理器通信，中央片理器可通過此路485，讀取觸控螢幕中監控到的空壓機數據，或發送控制給觸控螢幕，控制空壓機運行。中央節能控制系統通過無線網絡與前端監控電腦相聯，電腦上裝有一套計算機網絡控制管理軟體，軟體主體部分採用多文檔界面，系統分為數據採集、自動控制、連網控制、數據存儲、數據查詢、報表生成和系統參數設置等多個功能部分。系統中計算機為主機，空壓機控制器為從機。採取主機「輪詢」，從機「應答」的點對點通信方式。主機用RS232，外接通信接口轉換器，完成RS232到RS485轉換。


本專利的結構示意圖。附圖編號為:1、中央節能控制系統無線網絡，2、無線網絡，
3、前端監控電腦，4、RS-485通信接口，5、控制模塊，6、空壓機組。
具體實施例方式以45KW兩臺，排氣量:8m3/min ;30KW兩臺，排氣量:4.5mVmin ;的四臺空壓機實例詳細描述:用氣量低於4.5mVmin時，自動控制一臺30KW或者一臺45KW空壓機運行，電機功率在15-45KW之間。用氣量低於8m3/min時，自動控制一臺45KW或者兩臺30KW空壓機運行，電機功率在22-60KW之間。用氣量高於8mVmin低於13 m3/min時，自動控制一臺30KW和一臺45KW空壓機運行，或者兩臺45KW空壓機運行，電機功率在38-90KW之間。用氣量高於13 m3/min低於16 m3/min時，自動控制兩臺45KW空壓機運行,或者兩臺30KW和一臺45KW空壓機運行，電機功率在45-105KW之間。空壓機組每天運行20小時，其中有6小時耗氣量4m3/min，6小時耗氣量10m3/min，8小時耗氣量12 m3/min。普通系統控制運行兩臺45-105KW 空壓機的耗電量:[6h*0.75* (90kw/2)+6*0.25*90kw] + [6h*0.375* (90kw/2)+6h*
0.625*90kw] + [8h*0.25* (90kw/2)+8h*0.75*90kw] =1406.25kw 本專利所提供的控制方法耗電量:[6h*0.ll*15kw+6h*0.89*30kw] + [6h*0.2*37.5kw+6h*0.8*75kw] + [8h*0.04*37.5kw+8h*0.96*75kw]=1163.1kw 耗電比:(1406kw-1163kw)/1163kw=0.2089=21% 綜合上訴:本專利所提供的控制方法比普通系統節能21%，並且該系統會根據用氣量自動運行合理的空壓機臺數，使之與耗氣量匹配，達到節能的目的。
權利要求
1.一種空壓機無線網絡集中控制方法，包括:中央節能控制系統(I)、無線網絡(2)、前端監控電腦(3)、RS-485通信接口(4)、控制模塊(5)、空壓機組(6)，其特徵是:所述的中央節能控制系統(I)通過無線網絡(2)與前端監控電腦(3)連接，前端監控電腦(3)上裝有一套計算機網絡控制管理軟體，軟體主體部分採用多文檔界面，系統分為數據採集、自動控制、連網控制、數據存儲、數據查詢、報表生成和系統參數設置等多個部分。
2.如權利要求1所述的一種空壓機無線網絡集中控制方法，其特徵是:中央節能控制系統(I)是一套獨立於空壓機的控制器，來控制整個空壓站內空壓機工作。
3.如權利要求1所述的一種空壓機無線網絡集中控制方法，其特徵是:前端監控電腦(3)監控N=S臺空壓機運行，將數據顯示到不同界面上。
4.如權利要求1所述的一種空壓機無線網絡集中控制方法，其特徵是:前端監控電腦(3)具有2路RS-485通信接口(4)與中央節能控制系統(I)及空壓機組(6)通信。
全文摘要
本發明公開一種空壓機無線網絡集中控制方法，包括中央節能控制系統、前端監控電腦、RS-485通信接口、控制模塊、空壓機組，其特徵是所述的中央節能控制系統，通過無線網絡與前端監控電腦連接，前端監控電腦上裝有一套計算機網絡控制管理軟體，軟體主體部分採用多文檔界面，系統分為數據採集、自動控制、連網控制、數據存儲、數據查詢、報表生成和系統參數設置等多個部分。本發明所提供的控制方法，中央節能控制系統是一套獨立於空壓機的控制器，來控制整個空壓站內空壓機工作，前端監控電腦監控N=8臺空壓機運行，將數據顯示到不同界面上，前端監控電腦具有2路RS-485通信接口與中央節能控制系統及空壓機組通信。
文檔編號F04B49/06GK103147970SQ20131012092
公開日2013年6月12日 申請日期2013年4月9日 優先權日2013年4月9日
發明者李曄, 楊磊 申請人:雲南雲成印務有限公司