压缩空气作为一种重要的动力源,广泛用于工业生产和科学实验中,如各种风动机械、风动工具、气动夹具、自动检测、自动控制、喷漆以及风动实验等。它是工业生产不可或缺的二次能源。随着制造业的大力发展,自动化机械大量应用,压缩空气的使用范围日益扩大。然而,目前压缩空气系统主要采用继电器或可编程序控制器控制,这种控制方式智能化程度不高,输出压力不稳定,能源浪费严重。因此,如何对老系统进行技术改造,使压缩空气的压力控制在一定的范围内,以满足工业现场设备的要求,一直是科技人员努力想要解决的问题。针对上面提到的问题,本文运用变频控制和节能设计理念,研发了具有模糊控制功能的压缩空气智能控制系统,系统包括控制策略设计、硬件设计和软件设计三部分。在控制策略方面,针对压缩机供气系统具有大滞后特性及系统稳定性差的问题,介绍了一种基于模糊PID控制器的压缩机恒压供气系统的设计。该系统中的模糊PID控制器结合了传统PID控制与模糊控制技术,可完成整个系统的参数自动调整,最终实现系统恒压供气的目的。设备出口的压力开关,将实际运行中的压力信号变换成标准电信号输入给PID调节器,与设定信号进行比较,经比例、积分、微分计算等处理,得出最佳控制参数来控制变频调速器输出,从而控制空压机运行。在硬件设计方面,本系统的架构分为三层：设备层、数据采集层、管理层。设计思想是：以计算机为控制核心,配以必要的PLC、A/D、D/A模块、组态软件组成的智能控制及实时多参数采集系统,采用PLC对压缩机的启动、停止进行控制。系统选用SIMATIC WinCC Explorer、PC AccessSTEP 7 MicroWIN开发压缩空气智能控制软件,使用C++、LAD、FDB语言编写开发程序,控制软件实现了对压缩空气系统的专家控制、参数设置、系统自检、手动控制、报警处理、数据管理和系统管理功能。实际运行结果表明,该系统能根据供气设备及环境的变化做出最优控制,有效提高了整个系统的可靠性、稳定性、动态响应速度及节能效果,实现了预期的设计要求。