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一种空压机站智能化物联网控制系统的制作方法

专利查询2022-5-27  104

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1.本实用新型属于空压机站控制技术领域,尤其涉及一种空压机站智能化物联网控制系统。


背景技术:

2.目前,空压机站的所有设备包括空压机、吸干机与管道气体等。在现有的技术中,空压机设备自带单片机控制器,能控制单台空压机确保提供稳定的气源压力。空压机在启动过程有启动程序,空载启动大约8秒左右。当一台空压机运行时,它的供气量是一个从零到最大气量之间浮动的值,而不是一个额定输出的定值。所以个体空压机会频繁自动实现加载阀的启停。这样就经常发生各别空压机启动几次后发生故障,再也不能自行启动。这样就会造成需要人工手动控制启动的问题。对于经常需要多台空压机同时工作的工作现场来说,显然出现连锁问题,安全保障系数低、增加工作劳动力等。因此在空压机站系统中,相对单台空压机的调整,系统的整体联控具有更重要的意义。而传统的联控系统中空压机点数多会造成整个控制系统经常死机。另外,当空压机站设备故障时,也不能及时让设备供应商一起了解并解决问题。


技术实现要素:

3.本实用新型的主要目的在于解决现有技术中存在的问题,提供一种空压机站智能化物联网控制系统,该控制系统可以通过云平台共享设备信息给设备供应商,使设备供应商和工作人员可以一起协助解决问题,还可以通过plc控制器、人机界面操作面板对空压机站所有设备进行联控及监测。
4.本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:一种空压机站智能化物联网控制系统,包括plc控制器、rs485通信电路、空压机、吸干机、流量计、压力传感器电路、温度传感器电路、人机界面操作面板、4g模块、wifi模块、云平台,所述plc控制器分别电连接压力传感器电路、温度传感器电路、人机界面操作面板、4g模块、wifi模块,所述plc控制器通过一个rs485通信电路电连接四台空压机,所述plc控制器通过另一个rs485通信电路电连接流量计和两台吸干机,所述4g模块和wifi模块均网络连接云平台。
5.进一步,所述人机界面操作面板上设置有触摸屏和开关。
6.进一步,所述空压机采用英格索兰vpex160型号的空压机,所述吸干机采用ysw0-050型号的吸干机。
7.进一步,所述流量计采用vfm160型号流量计,所述plc控制器采用西门子s7200型号的plc控制器。
8.进一步,所述压力传感器采用pa1317-1型号的压力传感器,所述温度传感器采用ychsm-100型号的温度传感器。
9.本实用新型的有益效果为:
10.1、plc控制器可以通过4g模块或wifi模块及时上传设备运行信息至云平台,并通
过云平台共享设备信息给设备供应商,使设备供应商和工作人员可以一起协助解决问题,实现对设备进行远程与就地检测,方便设备供应商和工作人员对于发生的设备故障进行分析。
11.2、plc控制器通过各传感器采集空压机站设备检测信息,plc控制器还通过rs485通信电路收集空压机、吸干机、流量计传输回来的设备运行信息,然后plc控制器对设备检测信息和设备运行信息进行汇总分析,可以根据汇总分析结果选择进行空压机、吸干机的单机控制、四台空压机的联控控制、空压机变频与工频的节能转换控制,可以避免空压机同时启动,影响电网波动造成死机现象,还可以实现节能耗材的作用。
附图说明
12.图1为本实用新型一种空压机站智能化物联网控制系统的原理框图。
13.图2为本实用新型一种空压机站智能化物联网控制系统的网络结构图。
14.图3为本实用新型的人机界面操作面板的示意图。
15.图4为本实用新型的多台空压机运行时数据界面显示图。
16.图5为本实用新型的单台空压机运行时数据界面显示图。
17.图6为本实用新型的空压机变频状态运行时数据界面显示图。
18.图7为本实用新型的空压机变频状态设置参数时界面显示图。
19.图8为本实用新型的空压机故障记录的界面显示图。
具体实施方式
20.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。
21.在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
22.在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
23.如图1至图2所示,本实用新型提供的一种空压机站智能化物联网控制系统,包括plc控制器、rs485通信电路、空压机、吸干机、流量计、压力传感器电路、温度传感器电路、人机界面操作面板、4g模块、wifi模块、云平台,plc控制器分别电连接压力传感器电路、温度传感器电路、人机界面操作面板、4g模块、wifi模块,plc控制器通过一个rs485通信电路电连接四台空压机,plc控制器通过另一个rs485通信电路电连接流量计和两台吸干机,4g模
块和wifi模块均网络连接云平台。
24.人机界面操作面板上设置有触摸屏和开关。
25.空压机采用英格索兰vpex160型号的空压机,吸干机采用ysw0-050型号的吸干机。
26.流量计采用vfm160型号流量计,plc控制器采用西门子s7200型号的plc控制器。
27.压力传感器采用pa1317-1型号的压力传感器,温度传感器采用ychsm-100型号的温度传感器。
28.空压机站智能化物联网控制系统包括对于设备各种数据进行收集、各种数据设置以及设备故障记录等功能。
29.1、设备各种数据收集:空压机站智能化物联网控制系统能够实时收集设备各种数据,为设备控制与监测提供正确及时的依据。这些数据包括以下内容:1)通信状态:触摸屏与一体机核心控制扳的通信状态,2)设备状态:停机、加载、卸载(当休眠功能有效时,显示倒计时,单位为秒),3)运行频率:当前一体机的运行频率,4)恒定压力:用户设定所需恒定压力,5)供气压力,当前空压机供气压力,6)模块量度,变频单元内igbt的温度,7)报警信息:中文显示各项故障信息,8)故障复位:停机并确定故障排除后方可操作,9)联控状态:仅当由多台一体柜与上位机组成系统时,被选作从机的设置显示从机状态。如图4-图6所示是空压机站智能化物联网控制系统的收集空压机站所有设备数据并通过网络传递到控制柜上触摸屏显示图例说明。
30.2、空压机站所有设备数据设置:空压机站智能化物联网控制系统在控制柜触摸屏上对于空压机站所有设备进行用户参数设置,并通过实时网络传递到空压机站所有设备上控制设备优质运行。可以设置的数值如下:1)设定压力:用户设定所需恒定压力,2)下限频率:一体机运行下限频率,根据实际情况合理设置,3)加速时间和减速时问:根据不同机型合理设置,4)空载频率和空载时间:卸载达到空载时间后,运行频率调整为空载频率,空载频率小于等于下限频率,5)休眠延时和休眠功能:当休眠功能有效时,空压机卸载并且达到空载频率后,一体机进行休眠延时,延时后进入休眠状态,当空压机加载时自动唤醒,休眠功能默认无效。图7所示是空压机物联网设备参数图例。
31.3、设备报警信息收集:空压机站智能化物联网控制系统能够实时收集设备报警各种数据,为设备故障分析与检测提供正确及时的依据。图8所示是设备报警信息收集图例。
32.实施例
33.如图1所示,首先,plc控制器通过压力传感器、温度传感器采集空压机站压力、温度等设备检测信息,plc控制器还通过rs485通信电路收集空压机、吸干机、流量计传输回来的设备运行信息;然后,plc控制器对设备检测信息和设备运行信息进行汇总分析,并通过4g模块或wifi模块及时上传设备运行信息至云平台,并通过云平台共享设备信息给设备供应商,使设备供应商和工作人员可以一起协助解决问题;最后,plc控制器根据设备信息汇总分析结果,选择空压机、吸干机的单机控制、四台空压机的联控控制、空压机变频与工频的节能转换控制中的一种控制方式,并通过rs485通信电路发送指令进行对空压机、吸干机进行控制,可以避免空压机同时启动,影响电网波动造成死机现象,还可以实现节能耗材的作用。
34.其中,空压机站智能化物联网控制系统包括单机控制、所有空压机联控控制、变频/工频转换节能控制。
35.单机控制:空压机站空压机与吸干机设备可以实现通过联控柜的设备远程控制与设备单机就地控制,实现了对于设备多重控制功能。
36.联控控制:空压机站智能化物联网控制系统通过网络对于空压机进行远程联控控制可以实现以下功能:1)起停控制:四台空压机顺序启动,加载,卸载及停机。避免空压机同启动,影响电网波动。2)压力及流量控制:空压机的启停根据用气要求,当气压达到用气压力低于用气需求,空压机将再启动一台。压力过盛,达到卸载状态后,空压机自动减少一台。当压力已经达到要求,则保持当前空压机开启数目。3)空压机轮换:空压机启动时,可以互相变换启动顺序,充分消耗每台空压机的耗材使用时间,平均使用耗材时间。
37.变频/工频转换节能控制:空压机站智能化物联网控制系统通过网络对于空压机进行远程控制可以实现变频/工频转换节能控制功能。图3所示,通过联控柜上人机界面操作面板使用网络远程实现空压机变频/工频转换节能控制功能。通过人机界面操作面板可以对联控柜进行功能参数修改、联控柜运行控制(启动、停止)、节能与市电运行状态切换等操作。1)待空压机设备停机,然后拨动开关到节能档,节能指示灯亮,等待联控柜上人机界面操作面板触摸屏显示“通信正常”时可启动空压机。2)待空压机设备停机,然后拨动开关到市电档,市电指示灯亮,然后启动空压机市电模型运行。
38.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

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