艾默生EC20系列PLC在空壓機(jī)聯(lián)控中的應(yīng)用
一 系統(tǒng)介紹：
確保合格的供氣品質(zhì)，滿足穩(wěn)定的氣源壓力，自動(dòng)調(diào)節(jié)供氣流量等是空壓站自動(dòng)控制的基本任務(wù)。空壓機(jī)設(shè)備自帶的單片機(jī)控制器已經(jīng)能很好的控制單臺(tái)空壓機(jī)，但不具備對空壓系統(tǒng)的整體調(diào)控能力。在空壓系統(tǒng)中，相對單臺(tái)空壓機(jī)的調(diào)整，系統(tǒng)的整體聯(lián)控具有更重要的意義。
聯(lián)控系統(tǒng)最主要的功能是可以實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)機(jī)組（包括每臺(tái)空壓機(jī)的后處理設(shè)備）的聯(lián)鎖控制，能根據(jù)總管壓力和空壓機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)智能地加卸載對應(yīng)的空壓機(jī)等以保證管網(wǎng)的供氣穩(wěn)定。
聯(lián)控有兩種模式：時(shí)間順序模式、固定順序模式。兩者的聯(lián)控原理是一致的。只是時(shí)間順序模式中各臺(tái)空壓機(jī)每隔一個(gè)輪換時(shí)間就按順序時(shí)間判斷一次，具體工作模式參考《順序控制與通訊協(xié)議手冊》，而固定模式的啟動(dòng)順序是保持不變的。
空壓機(jī)聯(lián)控系統(tǒng)圖：
1#EC20PLC和2#EC20 PLC分別為兩個(gè)空壓機(jī)站的控制中心完成組態(tài)與單片機(jī)的數(shù)據(jù)交換和存儲(chǔ)以及工控機(jī)各類控制信號(hào)處理。主要的自動(dòng)控制任務(wù)都由PLC自行完成，組態(tài)只能選擇具體的機(jī)組運(yùn)行方式，以及特定狀態(tài)下對單臺(tái)機(jī)組的單一運(yùn)行方式改變。各臺(tái)空壓機(jī)的信號(hào)通過RS485總線連接至PLC；
由于空壓機(jī)自帶的單片機(jī)控制器提供了RS485通訊接口，所有的數(shù)據(jù)采集和控制功能都通過通訊接口來實(shí)現(xiàn)，在原有的控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上，增加2臺(tái)PLC，改進(jìn)和增加控制軟件即可實(shí)現(xiàn)空壓系統(tǒng)的整體控制與連網(wǎng)監(jiān)控。
二 設(shè)備工藝
PLC控制部分是系統(tǒng)的核心部分：而供氣壓力是系統(tǒng)各種運(yùn)行狀態(tài)改變與保持的唯一指標(biāo)。簡言之：壓力小于供氣壓力要求下限就要更多的供氣機(jī)組運(yùn)行以增加供氣量，壓力大于供氣壓力要求上限就要把當(dāng)前運(yùn)行供氣機(jī)組減少以減少供氣量。而處于上下限之間的壓力值時(shí)就保持當(dāng)前機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)不變。
就單臺(tái)空壓機(jī)而言，其可以自行進(jìn)行供氣量大小的調(diào)節(jié)。當(dāng)一臺(tái)機(jī)器運(yùn)行時(shí)，它的供氣量是一個(gè)從零到最大氣量之間浮動(dòng)的值而不是一個(gè)額定輸出的定值。所以在整個(gè)供氣方案中我們用改變運(yùn)行機(jī)組臺(tái)數(shù)的方法來改變對管網(wǎng)的供氣。每臺(tái)機(jī)組有加載、滿載、卸載、和停機(jī)四種狀態(tài)。加載到滿載之間，供氣量的值是0到最大值的過程；卸載是停止供氣的狀態(tài)但機(jī)組仍在運(yùn)行；而停機(jī)是機(jī)組不供氣也不運(yùn)行。
一個(gè)正常的供氣流程如下：
把確定在網(wǎng)機(jī)組數(shù)與機(jī)組中間運(yùn)行狀態(tài)結(jié)合起來就構(gòu)成了控制思路的最基本環(huán)節(jié)。即通過壓力報(bào)警確定機(jī)組數(shù)目需要增加或減少，如果已經(jīng)在中間狀態(tài)了加載、滿載、卸載任意一個(gè)，就按增氣或減氣的方向移動(dòng)中間狀態(tài)直到運(yùn)行到邊界狀態(tài)；當(dāng)?shù)竭_(dá)邊界狀態(tài)時(shí)按增氣或減氣的方向移動(dòng)到下一臺(tái)。當(dāng)然如要穩(wěn)定下來必須是在中間狀態(tài)，邊界狀態(tài)是不能穩(wěn)定的。
三 控制程序
空壓機(jī)聯(lián)控系統(tǒng)主要是PLC與單片機(jī)交換數(shù)據(jù)并確定每臺(tái)空壓機(jī)的運(yùn)行方式。
程序的編寫主體上分兩大部分：讀數(shù)據(jù)部分和寫數(shù)據(jù)部分，流程圖如下，
確保合格的供氣品質(zhì)，滿足穩(wěn)定的氣源壓力，自動(dòng)調(diào)節(jié)供氣流量等是空壓站自動(dòng)控制的基本任務(wù)。空壓機(jī)設(shè)備自帶的單片機(jī)控制器已經(jīng)能很好的控制單臺(tái)空壓機(jī)，但不具備對空壓系統(tǒng)的整體調(diào)控能力。在空壓系統(tǒng)中，相對單臺(tái)空壓機(jī)的調(diào)整，系統(tǒng)的整體聯(lián)控具有更重要的意義。
聯(lián)控系統(tǒng)最主要的功能是可以實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)機(jī)組（包括每臺(tái)空壓機(jī)的后處理設(shè)備）的聯(lián)鎖控制，能根據(jù)總管壓力和空壓機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)智能地加卸載對應(yīng)的空壓機(jī)等以保證管網(wǎng)的供氣穩(wěn)定。
聯(lián)控有兩種模式：時(shí)間順序模式、固定順序模式。兩者的聯(lián)控原理是一致的。只是時(shí)間順序模式中各臺(tái)空壓機(jī)每隔一個(gè)輪換時(shí)間就按順序時(shí)間判斷一次，具體工作模式參考《順序控制與通訊協(xié)議手冊》，而固定模式的啟動(dòng)順序是保持不變的。
空壓機(jī)聯(lián)控系統(tǒng)圖：
1#EC20PLC和2#EC20 PLC分別為兩個(gè)空壓機(jī)站的控制中心完成組態(tài)與單片機(jī)的數(shù)據(jù)交換和存儲(chǔ)以及工控機(jī)各類控制信號(hào)處理。主要的自動(dòng)控制任務(wù)都由PLC自行完成，組態(tài)只能選擇具體的機(jī)組運(yùn)行方式，以及特定狀態(tài)下對單臺(tái)機(jī)組的單一運(yùn)行方式改變。各臺(tái)空壓機(jī)的信號(hào)通過RS485總線連接至PLC；
由于空壓機(jī)自帶的單片機(jī)控制器提供了RS485通訊接口，所有的數(shù)據(jù)采集和控制功能都通過通訊接口來實(shí)現(xiàn)，在原有的控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上，增加2臺(tái)PLC，改進(jìn)和增加控制軟件即可實(shí)現(xiàn)空壓系統(tǒng)的整體控制與連網(wǎng)監(jiān)控。
二 設(shè)備工藝
PLC控制部分是系統(tǒng)的核心部分：而供氣壓力是系統(tǒng)各種運(yùn)行狀態(tài)改變與保持的唯一指標(biāo)。簡言之：壓力小于供氣壓力要求下限就要更多的供氣機(jī)組運(yùn)行以增加供氣量，壓力大于供氣壓力要求上限就要把當(dāng)前運(yùn)行供氣機(jī)組減少以減少供氣量。而處于上下限之間的壓力值時(shí)就保持當(dāng)前機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)不變。
就單臺(tái)空壓機(jī)而言，其可以自行進(jìn)行供氣量大小的調(diào)節(jié)。當(dāng)一臺(tái)機(jī)器運(yùn)行時(shí)，它的供氣量是一個(gè)從零到最大氣量之間浮動(dòng)的值而不是一個(gè)額定輸出的定值。所以在整個(gè)供氣方案中我們用改變運(yùn)行機(jī)組臺(tái)數(shù)的方法來改變對管網(wǎng)的供氣。每臺(tái)機(jī)組有加載、滿載、卸載、和停機(jī)四種狀態(tài)。加載到滿載之間，供氣量的值是0到最大值的過程；卸載是停止供氣的狀態(tài)但機(jī)組仍在運(yùn)行；而停機(jī)是機(jī)組不供氣也不運(yùn)行。
一個(gè)正常的供氣流程如下：
把確定在網(wǎng)機(jī)組數(shù)與機(jī)組中間運(yùn)行狀態(tài)結(jié)合起來就構(gòu)成了控制思路的最基本環(huán)節(jié)。即通過壓力報(bào)警確定機(jī)組數(shù)目需要增加或減少，如果已經(jīng)在中間狀態(tài)了加載、滿載、卸載任意一個(gè)，就按增氣或減氣的方向移動(dòng)中間狀態(tài)直到運(yùn)行到邊界狀態(tài)；當(dāng)?shù)竭_(dá)邊界狀態(tài)時(shí)按增氣或減氣的方向移動(dòng)到下一臺(tái)。當(dāng)然如要穩(wěn)定下來必須是在中間狀態(tài)，邊界狀態(tài)是不能穩(wěn)定的。
三 控制程序
空壓機(jī)聯(lián)控系統(tǒng)主要是PLC與單片機(jī)交換數(shù)據(jù)并確定每臺(tái)空壓機(jī)的運(yùn)行方式。
程序的編寫主體上分兩大部分：讀數(shù)據(jù)部分和寫數(shù)據(jù)部分，流程圖如下，
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