本科论文答辩－螺杆式空压机自动控制系统设计课件.ppt

课题研究背景 空气压缩机（简称空压机）是一种重要的动力供给设备，它通过压缩取之不尽、用之不竭的空气给外部机械设备提供动力。应用极其广泛。空压机作为煤矿生产的主要动力设备之一，它担负着全矿风动机械和主井卸煤机械的动力供给任务，矿用空压机需要不间断地运行，常会造成供风压力不稳定，空压机就有一段时间运行在空载或轻载状态下，而电动机一般是不允许长期运行在空载或轻载状态下的，否则就会加剧设备的磨损，缩短设备的寿命，同时也会造成部分电能的浪费。因此，针对上述情况，就迫切需要研制一种空压机智能监控系统，以提高空压机控制的自动化程度。 研究内容 （1）确定螺杆式空压机自动控制系统结构方案，进行系统 硬件设计 （2）进行螺杆式空压机自动控制系统主程序、通信程序、故障判断程序以及程控程序设计 空压机的分类 种类繁多，分类方法各异，结构及工作特点各有不同。 活塞式和螺杆式为多见。 螺杆式空压机的工作原理 动力机带动阳转子旋转，而阴转子被阳转子带动反方向旋转。当相互啮合的转子在旋转时，使处于转子齿槽与机壳内壁之间的空腔产生周期性的容积变化。 螺杆式空压机的组成 传动压缩机件、润滑冷却系、气路系统、调整装置 空压机监控方法 1.基于单片机（MCU）的空压机监控方法 2.基于数字信号处理（DSP）的空压机监控方法 3.基于可编程控制器（PLC）的空压机监控方法 可编程控制器 1.定义 可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 2.特点 高可靠性、丰富的I/O接口模块、采用模块化结构、编程简单易学、安装简单、维修方便 工作原理 主要包括：内部处理、通信操作、程序输入处理、程序执行、程序输出几个阶段。全过程扫描一次所需的时间称为扫描周期 第三章 螺杆式空压机自动控制系统硬件设计 主要包括： 1.项目概况 2.系统方案的确定 3.控制方式的设计 4.抗干扰措施 项目概况 在本研究中，空压机为上海飞和实业有限公司生产的单螺杆式空气压缩机，型号为MOG-20/7G-110型，电机功率110KW，电压6300V，排气量(m3/min)/排气压力(MPa)为20.5/0.7和18.5/0.8。 系统方案的确定 本系统以施耐德公司生产的TWIDO系列为现场小PLC。选用TSX3721用于上位机PC和下位机PLC之间的通讯，实现办公室的PC机网络监控。 控制方式的设计 远程控制（通过控制PLC实现空压机远程控制） 自动控制（事先约定好的排列顺序，通过PLC程序完成它们的循环运行，实现四台空压机的自动启动和停止。） 抗干扰措施 现场信号传输线均采用屏蔽电缆、多芯电缆中的备用芯线也要一端接地、在软件的编程上，通过设置自检程序、强制执行等措施 第四章 螺杆式空压机自动控制系统程序设计 主要包括： 1.PL7 Micro编程软件 2.系统主程序设计 3.通信程序设计 4.故障判断程序设计 5.程控程序的设计 PL7 Micro编程软件 具有以下功能：硬件配置和参数设置、通信组态、编程、测试、启动和维护、文件建档、运行和诊断功能等。 系统主程序设计 包括：通信程序、连通程序、单动程序、故障程序和故障参数程序。通过分成子程序块大大节省了程序的开发工作。 通信程序设计 Modbus协议是应用于自动控制器上的一种通用协议。控制器可设置为两种传输模式（ASCII或RTU）中任一种。 在读取控制器中单元的数据时，采用顺序读取的方法，即先读l#空压机的数据，再读2#空压机的数据，直至4#空压机的数据。 故障判断程序设计 在程序设计中必须进行参数异常值的判断和报警，其需要判断的故障主要有：模拟量超限故障、低限故障和超限停机故障。 程控程序的设计 通过控制时序，实现了空压机的轮换自动控制，并且从长时间来看，避免了单台机器长时间持续运转，降低了机器的磨损程度，节约了能源，提高了空压机的利用率和维修周期。 第五章 结 论 1.阐述了课题提出的背景和国内外相关技术的发展现状，针对现场要求确定螺杆式