空气压缩机集中自动控制和节能改造

空气压缩机集中自动控制和节能改造

摘要：MLGF 20/8-132G型空气压缩机的容调动作靠制压阀控制，气控阀开闭实现空、重车运转。由于空车运转要消耗电能和机械磨损，达不到节能降耗的目的，且机械故障增高等情况。针对以上问题提出了相应的改进措施。经过改进后，减少了机械故障，达到了节能降耗的目的，提高了效率。

关键词：空气压缩机 节能降耗 技术改进

此次空气压缩机改造项目是对MLGF 20/8-132G型空气压缩机进行技术改造。主要改造部份：(1)多台空气压缩机实行PLC集中自动化控制，达到自动启停实现气压控制的目的。(2)将储气罐手动排液阀改成电磁自动控制阀，做到了投资少，效益高、控制可靠和节能等优点。

1 MLGF 20/8-132G型空气压缩机工作原理

（1）容调控制。当系统压力上升至容调阀之设定压力时，则会有少许空气经过，一方面泄放至进气口，另一方面通向进气阀活塞底部。如压力升高，通过容阀之空气量增加至超过泄放量时，则进气阀活塞被顶起关小，进气量因而减小，此时开始容调，若压力继续上升，则进气阀也越向上，直至关闭进气口。反之若系统压力降低，则气阀活塞开启增大，直到停止容调。

（2）空重车控制。若容调动作之后，系统压力仍有上升，则有如下之空重车控制。当系统压力上升至制压阀之设定压力时，制压阀动作，放空阀得信号打开，一路泄放至进气口，一路至进气阀活塞底部，关闭进气阀，实现空车运转。

2 MLGF 20/8-132G型空气压缩机改造方案

利用PLC可编程序的灵活性进行编程，人机界面的操作监控，来实现多台空气压缩机集中自动控制气压和电机开停。

可编程逻辑控制器（PLC）是一种执行数字运算操作的电子系统，主要应用于工业生产中，它以微处理器为核心，结合了计算机技术、自动化控制技术以及通讯技术于一体，因为PLC具有体积小、抗干扰能力强、功能强大、程序简单、灵活通用和维护方便宜等特点，而使得PLC成为目前工业自动化过程控制中应用最广泛的控制器之一。

以及PLC为核心的自动化控制系统从根本上取代了传统的继电器控制系统。传统的继电器控制系统的实现原理是通过接线来实现整个控制逻辑的，而PLC控制系统的控制逻辑全部体现在程序中，通过程序语言来描述控制原理和控制过程，结合PLC的数字量或者模拟量输入，从而改变PLC的输出量。

2.1 空气压缩机启停控制部份

改进时在储气罐的总供气管道上安装一个压力检测传感器，把压

力信号传送到PLC，在空气压缩机的手动加载阀上并接一个电磁阀，由PLC控制空气压缩机进气口的开启和关闭。

当压力信号低于设定的加载压力时，PLC向第一台控制空气压缩机的磁力起动器输出一个控制信号，磁力起动器控制回路得电工作，使其合闸起动空气压缩机电机运转，起动后PLC检测到应答信号延时5s，输出一个控制信号使电磁阀打开进气口，空气压缩机加载运行，30s后供气管道压力如低于设定的压力值时，PLC再发出一个控制信号启动第二台空气压缩机的信号，延时5s加载，再过30s后如检测到管道压力还是低于设定的压力值时，PLC继续发出一个控制信号启动第三台空气压缩机，直至输出管道气压达到设定值。当压力逐渐升高到设定的卸载压力值时，PLC将按先启先停的原则逐级停机。先关闭电磁阀使空气压缩机空载延时运行一段时间，如果供气管道压力还是高于设定压力值时，PLC发出停机信号，使空气压缩机停机待命；如一台空气压缩停机后管道压力高于设定值时，PLC继续向第二台空气压缩机发出停机信号，使其停机；如此类推，达到卸载停机的目的。

随着管道压力逐渐下降，当压力降低到设定的加载压力值时，PLC将不再起动第一台空气压缩机，而是先起动第二台空气压缩机，如仍未达到加载压力值时，继续启动第三台和第一台，使其工作，加载达到设定的压力值来实现轮换均衡运行的目的。这样，可以防止每次只运行某一台空气压缩机，而其他始终处于待机状态等。

如果在轮换运行的过程中，其中有一台发生故障，PLC自动跳过

故障机起动下一台，以可靠保证管道气压达到设定值。并对故障机发出报警信号和在显示屏上显示故障机，以提示值班人员注意。

如PLC控制系统发生故障时，可在空气压缩机本身的操作面板上直接操作作，启动或停止空气压缩机。在任何情况下，只要在空气压缩机控制面板上操作，PLC将失去控制，达到现场控制优先，以防止本控制系统发生故障对供气的影响。

2.2 储气管自动排水部份

将储气罐手动排水闸阀改装成电磁阀，对PLC编程，自动定时排除储气罐内积水，提高供气质量。

通过改进用PLC控制，达到了人机界面状态监控的目的，可通过查询，了解设备运行状态、相关参数、曲线变化情况，以及空气压缩机累计运行时间，为空气压缩机故障维修分析判断、保养提供可靠的依据。

3 应用情况及经济效益

通过PLC控制技术改造，实现了人机界面状态监控和自动控制，投运后运行情况良好，性能稳定可靠，实现了多台空气压缩机集中控制启停和自动排水的目的，避免了卸载后电机空载运行。

经济效益大大提高，改造前每台设备每天消耗电能2244度，改造后每台设备每天消耗电能1584度，每台设备每天比改造前节约

42%的电能，经济效益得到较大提高。

4 结语

将空气压缩机卸载后空载运行改造为PLC自动集中控制卸载停机后，节约了大量电能，为企业创造了较大的经济效益。

参考文献 [1]

刘茹敏.基于液压实验台的电气控制系统改造设计[J].煤矿

机械,2013(11).