隨著社會的不斷進(jìn)步,科技和工業(yè)的不斷發(fā)展,對于壓縮機(jī)這種各行各業(yè)都要用到的設(shè)備的要求在不斷提高。以下是小編整理好的自動化壓縮機(jī)的論文,歡迎大家閱讀參考!
摘要 工業(yè)自動化代表著工業(yè)發(fā)展的成果之一,能夠進(jìn)行自動化對于人力成本、工作績效等都是一個很大的優(yōu)勢。壓縮機(jī)在各個方面都有著廣泛用途,是工業(yè)中的重要設(shè)置。但是我國目前經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求能夠?qū)嚎s機(jī)的工作效率進(jìn)行提高,所以將壓縮機(jī)自動化是一個最根本的辦法。本文從壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)出發(fā),對壓縮機(jī)自動化的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行一個概括。
關(guān)鍵詞 壓縮機(jī);自動化;設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn);控制系統(tǒng);節(jié)能
1 壓縮機(jī)自動化技術(shù)概述
隨著社會的不斷進(jìn)步,科技和工業(yè)的不斷發(fā)展,對于壓縮機(jī)這種各行各業(yè)都要用到的設(shè)備的要求在不斷提高。所以壓縮機(jī)的發(fā)展非常快,對于壓縮機(jī)目前的氣動技術(shù)也已經(jīng)被運(yùn)用到了工業(yè)自動化的范圍。本文從空氣壓縮機(jī)的角度來進(jìn)行對其的系統(tǒng)自動化改造,當(dāng)然由于對于空氣壓縮機(jī)的整體自動化改造實(shí)在是太復(fù)雜了,所以這里只從控制系統(tǒng)來進(jìn)行闡述,闡述系統(tǒng)改造的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。空氣壓縮機(jī)即空壓機(jī),種類很多,常見的有活塞式、螺桿式和離心式,在工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛的運(yùn)用。在實(shí)際生產(chǎn)使用中發(fā)現(xiàn),原有的空壓機(jī)控制系統(tǒng)存在著許多的缺點(diǎn)和不足,例如啟動電流大、噪音大、耗電量大、運(yùn)行不平穩(wěn)等。因此需要對其控制系統(tǒng)進(jìn)行改造和優(yōu)化。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),可以采用可編程變頻器技術(shù)對空壓機(jī)原控制系統(tǒng)進(jìn)行改造。改造后的控制系統(tǒng),工作穩(wěn)定可靠,節(jié)能明顯,具有良好的經(jīng)濟(jì)效果。
2 空氣壓縮機(jī)控制系統(tǒng)改造過程
運(yùn)行空壓機(jī)將壓縮空氣送入兩臺用于儲氣和緩沖系統(tǒng)壓力波動的儲氣罐,然后分兩路向用戶供氣。一路是不經(jīng)過干燥處理的雜用氣,一路是經(jīng)過兩臺干燥器干燥處理的儀用氣。改造前空壓機(jī)的壓力變送器和設(shè)定的加載卸載參數(shù)來控制各自的啟停、加載、卸載。
原空壓機(jī)采用傳統(tǒng)的控制系統(tǒng),存在著很多的缺點(diǎn)和不足,主要表現(xiàn)在:啟動過程中雖然采用降壓啟動,但是啟動電流依然很大,而且啟動時間長,會對電網(wǎng)產(chǎn)生巨大的沖擊作用,并且影響其它設(shè)備的正常運(yùn)行;由于空壓機(jī)經(jīng)常處于空載狀態(tài),會造成電能的嚴(yán)重浪費(fèi),增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本;空壓機(jī)工頻運(yùn)行時噪音很大,造成工作條件惡劣,而且其運(yùn)行狀態(tài)的突然變化會對設(shè)備本身造成很大的破壞作用,縮短了設(shè)備的使用壽命。
正因?yàn)樵諌簷C(jī)控制系統(tǒng)存在著以上的種種不足,急需對其控制系統(tǒng)進(jìn)行改造。以下就是空氣壓縮機(jī)控制系統(tǒng)改造的系統(tǒng)流程。
如圖1所示,改造后的控制系統(tǒng)主要由變頻器、PID智能控制器、壓力傳感器、軟件控制單元等組成?刂葡到y(tǒng)根據(jù)壓力傳感器檢測到的空壓機(jī)出口處的壓力值大小,通過PID智能控制器和變頻器來調(diào)整空壓機(jī)的工作狀態(tài),達(dá)到實(shí)時控制的目的。
在改造后的控制系統(tǒng)中利用變頻調(diào)速技術(shù)實(shí)現(xiàn)恒壓供氣控制,克服了原控制系統(tǒng)在供氣方式上存在的諸多的不足。在此方案中,將儲氣罐中的壓力作為主要的控制對象,儲氣罐中的壓力通過壓力變送器轉(zhuǎn)換為電信號后傳到PID智能控制器,通過與壓力設(shè)定值進(jìn)行比較,得出偏差值,通過PID設(shè)定的控制模式運(yùn)算產(chǎn)生控制信號,控制信號經(jīng)變頻調(diào)速器控制電機(jī)的工作頻率和電機(jī)的轉(zhuǎn)速,使得儲氣罐中的壓力值始終與設(shè)定的壓力值大小相接近,以滿足空壓機(jī)工作的需要。其控制系統(tǒng)主要是主要利用了系統(tǒng)反饋控制的原理來搭建和實(shí)現(xiàn)的。在改造后的控制系統(tǒng)中添加了工頻和變頻之間切換的功能,這樣做的目的主要是為了保留原有的控制和保護(hù)系統(tǒng)。在改造后的控制系統(tǒng)中空壓機(jī)的啟動時通過變頻器來啟動的,實(shí)現(xiàn)了空壓機(jī)的軟啟動,避免了啟動過程中啟動電流對電網(wǎng)和設(shè)備的沖擊作用。
3 壓縮機(jī)自動化改造后的經(jīng)濟(jì)效果
進(jìn)行改造后經(jīng)濟(jì)效果是非常明顯的,主要表現(xiàn)以下幾個方面:
1)節(jié)能效果顯著。采用變頻調(diào)速的方法調(diào)整供氣量,使得電機(jī)輸出功率基本與轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系,可以取得很好的節(jié)電效果,據(jù)統(tǒng)計(jì),節(jié)電率平均可達(dá)26%以上。
2)利用變頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)的軟啟動,可以抑制過大的啟動電流,避免了對電網(wǎng)產(chǎn)生的沖擊作用,減小啟動過程中設(shè)備的機(jī)械振動和對設(shè)備本身的沖擊作用。
3)采用變頻調(diào)速技術(shù)可以無沖擊地完成電動機(jī)的加減速運(yùn)行,減小了電機(jī)設(shè)備的磨損,延長了空壓機(jī)和其他設(shè)備的使用壽命,從而達(dá)到對設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化控制。
4)采用變頻調(diào)速技術(shù)后噪音問題得到了很好的解決,對環(huán)境起到了很好的保護(hù)作用。
此外,可以根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)情況,采用滿足設(shè)備要求的最低壓力值進(jìn)行輸出,降低了輸氣管道的損耗,同時在滿足設(shè)備正常運(yùn)行要求情況下,降低了用氣量,節(jié)約了電能。采用改造后的控制系統(tǒng),系統(tǒng)的自動化程度提高,由于采用恒壓供氣,設(shè)備工作穩(wěn)定性變好了,生產(chǎn)工藝得到了優(yōu)化,產(chǎn)品質(zhì)量也隨之得到了提高。
綜上所述,基于可編程變頻器技術(shù)改造后的空壓機(jī)控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了理想的控制效果,供氣系統(tǒng)安全、可靠和高效。系統(tǒng)的自動化程度得到很大的提高,減少了設(shè)備的操作、維護(hù)人員;空壓機(jī)工作的穩(wěn)定性得到了很大程度的提高,噪音得到了很好的控制;具有良好的節(jié)能效果,同時降低了設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用,提高了設(shè)備的使用壽命?偟膩碚f,降低了企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,對企業(yè)具有非常好的經(jīng)濟(jì)效果。
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