摘要: 本文主要論述了臺達PLC和人機界面在大功率空壓機的應(yīng)用及其在該領(lǐng)域展示的一系列優(yōu)點。
關(guān)鍵詞: 空壓機,；PLC,； 人機界面；多機聯(lián)調(diào),；氣調(diào),；電調(diào),。

一、設(shè)計意圖
　　基于成本原因,，長期以來空壓機制造行業(yè)所采用的控制系統(tǒng)均采用單片機控制,、數(shù)碼管指示工作狀態(tài)及指示參數(shù)值。雖然該系統(tǒng)制造成本低,，但卻難以應(yīng)付自身的易受干擾,、修改工藝程序及功能擴展不方便等缺陷和客戶提出的一系列挑戰(zhàn)。另外,，工廠生產(chǎn)工序,、時段的不均衡性用氣和間斷性用氣造成用氣的波動很大，若用高峰用氣量來規(guī)劃供氣系統(tǒng),，將不得不面臨用大功率的電機通過空載和容調(diào)來適應(yīng)供氣量所造成的巨大能量浪費,。采用PLC和人機界面將輕而易舉地完成單片機所執(zhí)行的所有功能和解決不同需求用戶面臨的問題。

二,、硬件架構(gòu)
圖一 網(wǎng)路架構(gòu)圖
  圖二 PLC配線圖
　　DP210,、PWS3760 ：功能操作;信息顯示;信息查詢；
　　DVP14ES00R：提供通訊接口,、進行數(shù)據(jù)及邏輯處理,，執(zhí)行聯(lián)調(diào)程序任務(wù)；
　　DVP20EX00R：提供通訊接口,、進行數(shù)據(jù)及邏輯處理,，執(zhí)行單機程序任務(wù)。

　　I/O分配：
三,、軟件設(shè)計
　　軟件上將分PLC程序設(shè)計和人機界面設(shè)計兩部分,。
　　PLC程序設(shè)計包括單機程序設(shè)計和多機聯(lián)調(diào)程序設(shè)計：單機程序設(shè)計包括工藝動作（啟動，氣調(diào)或電調(diào)撤換,，排氣閥動作和冷卻系統(tǒng)動作判斷等）,、報警及警報處理、模擬量采樣（溫度和壓力）,、畫面更換,、通訊等幾部分設(shè)計；聯(lián)調(diào)程序設(shè)計主要根據(jù)目標(biāo)壓力需求通過RS-485通訊口處理多臺設(shè)備的邏輯增減,。
　　界面設(shè)計包括DP210界面設(shè)計和PWS3260界面設(shè)計：
　　DP210界面：顯示單機信息及單機運行/停止,、模式撤換、故障查詢及復(fù)位,、運行/負(fù)載時間查詢,、維護時間提示、用戶參數(shù)設(shè)定等操作,。
　　PWS3260界面：單機運行模式下顯示各機運行狀態(tài)及報警信息,、遠程啟停,、授權(quán)現(xiàn)場操作設(shè)定；聯(lián)機運行模式下顯示各機調(diào)配情況及顯示各機出口壓力和溫度,、故障查詢及復(fù)位,、運行/負(fù)載時間查詢、維護時間提示,、用戶參數(shù)設(shè)定,、授權(quán)現(xiàn)場操作設(shè)定、供氣壓力曲線顯示等操作,。

四,、基本功能
1 多模式運行
　　A 單機自動氣調(diào)/電調(diào)運行：在氣調(diào)與電調(diào)間自動撤換
　　B 聯(lián)機自動氣調(diào)運行：無電調(diào)動作
　　C 手動氣調(diào)/電調(diào)運行：氣調(diào)與電調(diào)間手動撤換
　　氣調(diào)運行：在輕載狀態(tài)（重載狀態(tài)禁止啟動），電機按星-三角啟動2秒后,，加載電磁閥得電加載,，壓力到達設(shè)定值，加載電磁閥失電斷開,，主機繼續(xù)運行,。在電磁閥連續(xù)掉電20分鐘后，系統(tǒng)進入空車過久停車狀態(tài),。當(dāng)壓力下降到設(shè)定下限時,，系統(tǒng)重啟，啟動完成2秒后加載電磁閥動作,。自動狀態(tài),，90分鐘內(nèi)有三次空車過久停車出現(xiàn)，系統(tǒng)自動撤換到單機自動電調(diào)運行狀態(tài),。
　　電調(diào)運行：在輕載狀態(tài)（重載狀態(tài)禁止啟動）,，電機按星-三角啟動2秒后，加載電磁閥得電加載,，壓力到達設(shè)定值，加載電磁閥失電斷開,，10秒后主機停止,，但若10秒內(nèi)壓力開關(guān)閉合，主機不停,。自動狀態(tài),，在30 分鐘內(nèi)出現(xiàn)3次電調(diào)運行則系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)換到自動氣調(diào)模式。

2 參數(shù)設(shè)定
　　排氣壓力上下限：由用戶根據(jù)用氣情況設(shè)定,，系統(tǒng)預(yù)設(shè)上限16Kg,下限7Kg,。允許修改上下限區(qū)間為0-16Kg,但當(dāng)下限值大于上限值時，系統(tǒng)強置上限值等于下限值,。
　　風(fēng)機啟動溫度和風(fēng)機停止溫度：系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)定分別為75℃和70℃,，允許修改上限均為85℃,。
　　保養(yǎng)時間設(shè)定：包括整機保養(yǎng)時間設(shè)定、油過濾器保養(yǎng)時間設(shè)定,、油細(xì)分離器保養(yǎng)時間設(shè)定,、空氣過濾器保養(yǎng)時間設(shè)定。所有保養(yǎng)時間設(shè)定受密碼保護,，由廠家設(shè)定,，用戶設(shè)定需廠家授權(quán)。當(dāng)整機保養(yǎng)時間到達,，系統(tǒng)強制停機,，禁止啟動，直到生產(chǎn)商用密碼解除,；其它部件保養(yǎng)時間到則由用戶解除提示和更換配件,。

3 狀態(tài)顯示
　　排氣壓力/排氣溫度
　　空載運行時間/負(fù)載運行時間
　　主機狀態(tài)：主機運行/主機停止
　　負(fù)載狀態(tài)：負(fù)載運行/空載運行
　　運行模式：單機自動氣調(diào)/電調(diào)運行
　　　　　　　聯(lián)機運行
　　　　　　　手動氣調(diào)/電調(diào)運行
　　冷卻器狀態(tài)：風(fēng)機[冷卻泵]運行/風(fēng)機[冷卻泵]停止
　　剩余保養(yǎng)時間：整機保養(yǎng)剩余時間、油過濾器保養(yǎng)剩余時間,、油細(xì)分離器保養(yǎng)剩余時間,、空氣過濾器保養(yǎng)剩余時間

4 保護功能
　　A、 閃爍顯示各種警訊并記錄以備查詢,，包括：相序錯誤（禁止啟動）,；主機過載（緊急停機）；風(fēng)機過載（緊急停機）,；主機溫度高（緊急停機）,；排氣溫度高（緊急停機）；壓力傳感器故障（緊急停機）,；油過濾器堵塞（警報）,；油分離器堵塞（警報）；空氣濾清器堵塞（警報）,。
　　B,、雙溫度檢測保護：除了用PT100檢測排氣口溫度，還增加排氣口溫度開關(guān)以保證在PT100失效的情況下系統(tǒng)的絕對安全,；
　　C,、整機保養(yǎng)時間到達，系統(tǒng)強制停機,，禁止啟動,；
　　D、在控制電路上增設(shè)急停按鈕以策安全,。

5 查詢功能
　　查詢最近故障紀(jì)錄,、負(fù)載運行時間、設(shè)備運行時間、系統(tǒng)保養(yǎng)時間,、壓力-時間波動曲線,。

五、擴展功能
　　多機聯(lián)調(diào)：為了滿足不同層次的客戶的需求,，方便客戶能任何時候合理配置供氣系統(tǒng)：既能滿足少用氣量場合,，又能滿足用氣量波動大的特殊需求。本系統(tǒng)增加了多機聯(lián)調(diào)功能,，即只要客戶在上位機中將運行模式設(shè)為多機聯(lián)調(diào)模式,，同時在用戶參數(shù)設(shè)定畫面輸入當(dāng)前參與聯(lián)調(diào)的設(shè)備的數(shù)目，系統(tǒng)將根據(jù)當(dāng)前的用氣量需求,，自動增減設(shè)備運行數(shù)目,，以達到合理供氣，降低運行成本的目的,。

六,、總結(jié)
　　在螺桿式空壓機應(yīng)用PLC和人機界面，將輕易取代單片機并能做得更好,。