基于PLC空压机组节能恒压供气控制系统的设计

基于PLC的空气压缩机控制研究一、内容概览随着科技的不断发展，PLC(可编程逻辑控制器)在各个领域得到了广泛的应用。

本文主要研究了如何利用PLC技术对空气压缩机进行控制，以提高空气压缩机的运行效率和安全性。

空气压缩机是一种广泛应用于工业生产、建筑施工等领域的重要设备，其主要功能是将空气压缩后提供给其他设备使用。

然而传统的空气压缩机控制方式存在一定的局限性，如操作复杂、维护困难等。

因此研究一种新型的空气压缩机控制方法具有重要的实际意义。

本文首先介绍了PLC的基本原理和工作原理，然后详细阐述了基于PLC的空气压缩机控制系统的设计方法和实现过程。

在设计过程中，我们充分考虑了空气压缩机的工作特点和实际需求，采用了先进的控制算法和技术，使得整个系统具有较高的稳定性和可靠性。

此外本文还对所设计的空气压缩机控制系统进行了实际测试和验证，结果表明该系统能够有效地满足空气压缩机的各项性能要求，具有良好的实际应用前景。

1.1 研究背景和意义随着科技的不断发展，空气压缩机在工业生产中得到了广泛的应用。

然而传统的空气压缩机控制方式存在一定的局限性，如操作复杂、故障率高、能耗大等。

为了提高空气压缩机的控制性能，降低能耗提高生产效率，本研究基于PLC(可编程逻辑控制器)技术，对空气压缩机进行了控制研究。

PLC作为一种成熟的自动化控制设备，具有结构简单、功能强大、可靠性高等特点。

将PLC应用于空气压缩机控制领域，可以实现对空气压缩机的远程监控和自动控制，有效降低人工操作的繁琐程度，提高生产效率。

此外PLC还具有较强的适应性和可扩展性，能够满足不同生产工艺的需求，具有较高的实用价值。

因此本研究基于PLC的空气压缩机控制技术具有重要的研究背景和现实意义。

通过研究我们可以为空气压缩机控制技术的发展提供新的思路和方法，推动相关领域的技术进步，为工业生产带来更高的效益。

同时本研究也有助于提高我国PLC技术在国内外市场的竞争力，为我国自动化产业的发展做出贡献。

基于PLC的煤矿空压机控制系统设计摘要空气压缩机(简称空压机)是一种用来压缩气体提高气体压力或输送气体的机械。

空压机的用途很广，几乎遍及工农业、国防、科技、民用等各个领域。

空气压缩机的安全生产保护对于煤矿企业的生产是十分重要的。

可编程控制器(PLC)将传统的继电器控制技术、计算机控制技术和通信技术融为一体，专为工业控制而设计。

本设计方案采用PLC和变频器实现对空压机组的自动控制。

该方案采用变频器实现对空压机“一拖多”的控制，PLC实现变频器的工频与变频的转换控制，以及切换变频器对某台空压机进行控制。

系统利用压力传感器采集气包出口压力，通过变送器输出4～20毫安标准信号至PLC模拟输入端口，经过PLC内部PID算法逻辑运算，送出控制信号至变频器，变频器根据送来的信号改变输出电压的频率，来调节电机转速，以确保供气压力的恒定。

当变频器控制当前机由变频转为工频，而供气压力仍不满足时，则由PLC控制变频器软启动下一台空压机变频运行，依次开启。

当变频器输出电压的频率已降至下限值，而供气压力仍高于所需压力，则由PLC控制变频器关闭当前机，变频器转而变频控制另一台运行的空压机。

从而使生产系统获得良好的经济效益和安全性能。

本论文介绍了空气压缩机、可编程控制系统（PLC）控制原理、系统通信等。

关键词：空气压缩机；可编程控制器（PLC）控制系统；变频器；PID调节器ABSTRACTAir compressor (the compressor) is a compressed gas to increase gas pressure or gas transportation machine. Air compressor is widely used in nearly all industrial and agricultural, defense, science and technology, civil and other fields. Air compressor safety protection for the production of coal mining enterprises is very important.Programmable Logic Controller (PLC) to the traditional relay control technology, computer control technology and communication technology integration, specifically designed for industrial control of. The design uses PLC and frequency converter to realize the automatic control of air compressor. The program uses inverter of the air compressor "dragged more" control, PLC to achieve the inverter frequency and frequency conversion control, and inverter switching control of a compressor station. Collection system using pressure sensors Outlet pressure air bag, transmitter output by 4 to 20 mA standard signal to the PLC analog input port, through the internal PID algorithm PLC logic operations, sends control signals to the inverter. When the inverter to control the current machine by the inverter frequency, while the gas pressure is still not satisfied by the PLC control inverter frequency soft-start the next station air compressor to run, and then click Open.When the inverter output voltage frequency has dropped to the lower limit, while the gas pressure is still higher than the pressure required by the PLC control the inverter to close the current machine, inverter switch to another frequency to run the compressor control. So that the production system for good economic and safety performance. This paper describes an air compressor, a programmable control system (PLC) control theory, system communications.Keywords: air compressor; Programmable Logic Controller (PLC) control system; inverter; PID regulator目录1绪论 (1)1.1 PLC控制在国内外的发展近况 (1)1.2课题的背景和意义 (2)2 空气压缩机 (3)2.1空气压缩机及分类 (3)2.2螺杆式空压机 (4)2.2.1螺杆式空压机基本结构 (4)2.2.2螺杆压缩机的工作原理 (4)2.2.3螺杆压缩机的特点 (5)2.3活塞式空压机 (5)3可编程控制器（plc）控制系统 (7)3.1 PLC的产生和发展 (7)3.2 PLC基本结构 (8)3.3 PLC基本工作原理 (9)3.3.1扫描技术 (9)3.3.2 PLC的I/O响应时间 (10)3.4 PLC的主要特点 (10)4 基于plc的煤矿空压机控制系统设计方案 (12)4.1控制系统组成 (12)4.2控制系统的工作原理 (13)4.2.1空压机切换工作过程 (18)4.2.2通信方式 (20)4.2.3控制系统概述 (21)4.2.4 报警装置 (25)4.3 系统设计 (25)4.3.1 PLC控制系统设计步骤 (25)4.3.2 PLC程序设计的步骤 (28)4.4 控制系统硬件设计 (28)4.4.1主电路设计 (28)4.4.2 PLC选型 (30)4.4.3变频器选型 (32)4.4.4传感器的选取 (33)4.4.5系统PLC硬件部分地址分配及部分程序 (34)5 结论 (37)5.1工作总结 (37)5.2毕业设计心得 (38)参考文献 (39)致谢 (40)附录系统总图 (42)1绪论自二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）取代传统继电器控制装置以来，PLC得到了快速发展，在世界各地得到了广泛应用。

广东省工人技师职务申请评审论文论文题目：多台空压机使用PLC变频器的节能及恒压技术改造姓名：杨曙明单位：广东省科龙配件有限公司原技术工种名称：维修电工申报时间：2011年11月广东省人力资源和社会保障厅制多台空压机使用PLC变频器节能及恒压技术改造摘要：我公司有4台螺杆空压机，其操作是各自为政，互不影响。

由于操作人员人手不足，经常空压站出现“无人”看守，致使空压机经常处于“大马拉小车”状态，浪费能源。

公司为节能降耗，加装变频器，用PID进行恒压控制，利用PLC实现4台空压机自动联网，能够自动根据管网压力决定开机台数，提高了设备的自动化程度，减少了操作人员的工作量，亦达到了节能效果。

关键词：变频器PID调节PLC 自动启动自动停机空气压缩机是一种利用电动机将气体在压缩腔内进行压缩并使压缩的气体具有一定压力的设备。

它的用途广泛，适用于各个行业。

对于一般企业，空压机一般都根据生产需求逐台增加，因此多为分散控制，当多台空压机并网运行时，如操作人员的责任心不高，易造成能源浪费。

由于我厂人员不足，空压机一般无专门的人员值班，只由值班的电工负责开机及停机，经常出现压力不足或开机过量的情况，严重的浪费了生产能源。

我厂的空压机为上海英格索兰空压机厂的EP－200双螺杆空压机，其控制电路较为简单，如下图（图一）。

按下SB2，KA1 得电，7、13接通，M1、M3吸合，Y形启动。

KT1得电，5秒后，M3断电，M2吸合，△运行。

此时为空载运行，2分钟后，手动按SA1，空压机加载运行。

当压力达到设定值时，1PS动作，13、27接通，13、29断开，空压机空载运行，同时KT2得电。

如压力稳定在设定值上15分钟没有下降，则13、15断开，空压机自动停机。

当压力下降到下限位时，13、27断开，KT2失电。

13、15和13、29接通，空压机重新启动。

每台机是独立的控制面板，各自为政，单独操作。

需要人为的根据系统压力决定开机数量，自动化程度不高。

基于PLC的空压机自动控制系统的设计摘要PC机将设置的系统运行参数传送给PLC，PLC对采集的风包压力与设定值进行比较，通过智能控制运算后将控制信号送给变频器，控制变频器的启动、运行和停止。

关键词PLC；变频器；空压机1应用价值及意义4L-20/8型活塞式空气压缩机是一种利用电动机将气体在压缩腔内进行压缩并使压缩的气体具有一定压力的设备。

由于结构原理的原因，空压机自身存在着明显的技术弱点。

为此，本文引入PLC及变频器进行技术改进，全面提升系统性能。

2 硬件选型2.1PLC选型1）基本单元本系统所使用的可编程序控制器采用日本三菱公司生产的FX2N -128MR-A1型PLC。

2）扩展单元N0～N5为FX2N-8AD型模拟量输入模块，每个模块有8路模拟量输入通道，编号为CH1～CH8。

共计6×8=48路通道，供47路模拟信号输入使用。

缓冲寄存器的编号为0#BFM～31#BFM，各路通道所对应的缓冲寄存器依次为5#BFM～12#BFM，用以存放采样数据，通过PLC的FROM指令读取缓冲寄存器，并将所读取的数据写入PLC的数据存储单元，至此，便完成了A/D转换。

其中，每个特殊功能模块占用8个I/O点，共占用6×8=48个X输入点。

N6为FX2N-8DA型模拟量输出模块，有8路模拟量输出通道，编号为CH1～CH8。

共计1×8=8路通道，供6路模拟信号输出使用。

各路通道所对应的缓冲寄存器依次为5#BFM～12#BFM，用以存放通过PLC的TO指令写入缓冲寄存器的输出信号，至此，便完成了信号的D/A转换。

其中，每个特殊功能模块占用8个I/O点，共占用1×8=8个Y输出点。

N7为PLC的PID过程控制模块，每个模块可控制多个闭环，本系统的PID 控制对象有6个，故本模块只需通过PLC程序中的6个PID指令实施控制即可，他们是：VVVF变频器的4-5端之间4mA～20mA输出控制，5个控制主机进水回路的电调阀。

基于PLC的恒压供水系统的设计【摘要】本文旨在研究基于PLC的恒压供水系统的设计。

文章首先介绍了PLC技术在工业控制领域的应用，然后详细阐述了恒压供水系统的原理与特点。

接着分析了基于PLC的恒压供水系统的组成部分和工作原理，并提出了设计方案。

结论部分总结了基于PLC的恒压供水系统的设计优势，并探讨了未来的发展方向。

通过本文的研究，可以为恒压供水系统的设计和应用提供理论支持，提高系统的稳定性和自动化程度，为供水系统的运行效率和节能减排提供技术支持。

基于PLC的恒压供水系统在未来的发展中具有广阔的应用前景，对实现智能化和节能环保等目标具有重要意义。

【关键词】PLC技术，恒压供水系统，设计，工作原理，优势，未来发展，工业控制，组成部分，设计方案1. 引言1.1 研究背景在过去的工业自动化中，恒压供水系统一直扮演着重要的角色。

这种系统可以确保水压稳定，减少管道损坏，提高供水效率，同时也可以减少设备维护成本。

在传统的恒压供水系统中，常常存在着水压波动大、响应速度慢、能耗高等问题。

研究基于PLC的恒压供水系统的设计方案，不仅可以提高系统的稳定性和性能，还可以降低运行成本，促进水资源的合理利用。

通过本研究，我们希望能够充分发挥PLC技术在工业控制中的优势，为恒压供水系统的设计与应用提供更可靠、更高效的解决方案。

1.2 研究目的研究目的主要是为了探究基于PLC的恒压供水系统在工业领域中的应用潜力和优势。

通过本文的研究，我们将深入分析恒压供水系统的原理与特点，探讨基于PLC的恒压供水系统的组成部分和工作原理，并提出相关的设计方案。

我们的目的是为了进一步推动恒压供水系统的技术发展，提高供水系统的稳定性和效率，同时也为工业控制领域提供更加智能化和高效化的解决方案。

通过本次研究，我们希望能够为相关领域的工程师和研究人员提供更多的参考和启发，促进基于PLC的恒压供水系统在工业控制中的广泛应用，为工业生产和城市供水系统的发展做出更大的贡献。

基于PLC的煤矿空压机控制系统设计设计煤矿空压机控制系统是煤矿生产过程中必不可少的一个环节，它的稳定性和可靠性对煤矿生产效率和安全性具有重要影响。

基于PLC（可编程逻辑控制器）的煤矿空压机控制系统设计，能够实现对空压机的自动化控制和监测，从而提高系统的稳定性和可靠性。

首先，对于煤矿空压机控制系统设计，我们需要考虑以下几个方面：1.空压机运行状态监测：通过传感器实时监测空压机的运行状态，包括转速、运行时间、温度和压力等参数。

PLC根据这些数据可以进行故障检测和预警，及时提醒操作人员进行维护和保养。

2.控制策略设计：根据煤矿生产需求，设计合理的控制策略。

根据工艺要求，设定压缩空气的压力范围和波动要求。

通过PLC的编程功能，可以设定运行参数和自动调整工作模式，以实现最佳的能耗和性能。

3.带载和无载运行切换：根据实际工作要求，需要设计带载和无载运行切换的功能。

通过PLC的控制，可以实现按需切换运行模式，提高能源利用效率。

4.故障响应和报警机制：针对空压机可能出现的故障情况，设计相应的故障检测和报警机制。

当空压机出现故障时，PLC能够发送报警信号，及时通知维修人员进行处理。

在系统设计过程中，可以采用以下步骤：1.确定功能需求和技术指标：根据具体的煤矿空压机控制要求，确定系统的功能需求和技术指标，包括运行参数、安全要求和可靠性要求等。

2.系统结构设计：根据需求和指标，设计系统的硬件结构和软件框架。

确定PLC的品牌和型号，选择适宜的传感器和执行器，并设计合理的通信接口和数据处理算法。

3.软件编程：根据系统设计要求，进行PLC的软件编程工作。

编写逻辑控制程序，实现各种控制功能和监测功能。

优化程序结构，提高系统的运行效率和可靠性。

4.系统测试和调试：在完成软件编程后，进行系统的测试和调试工作。

通过实际运行测试，验证系统的功能和性能是否满足需求。

根据测试结果进行相应的调整和优化。

5.系统运行和维护：系统投入运行后，进行日常的监测和维护工作。

基于plc的空气压缩机控制系统设计摘要本文基于PLC的空气压缩机控制系统设计，以提高空气压缩机的效率和安全性为目标。

本文主要介绍了该控制系统的硬件和软件设计，包括PLC选型、传感器选型、控制逻辑设计、人机界面设计等方面。

通过实验验证，本文所设计的PLC控制系统能够有效地控制空气压缩机的启停、压力调节和故障处理等功能，有效地提高了空气压缩机的工作效率和安全性。

关键词：PLC，空气压缩机，控制系统，硬件设计，软件设计AbstractThis paper is based on the design of a PLC-controlledair compressor control system, aiming to improve theefficiency and safety of the air compressor. This papermainly introduces the hardware and software design of the control system, including PLC selection, sensor selection, control logic design, human-machine interface design andother aspects. Through experiments, the PLC control system designed in this paper can effectively control the functionsof starting and stopping, pressure regulation and fault handling of air compressors, effectively improving theworking efficiency and safety of air compressors.Keywords: PLC, air compressor, control system, hardware design, software design1.引言空气压缩机作为工业生产中常用的设备之一，被广泛应用于机械加工、喷漆、电子制造、建筑装修等行业。