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摘要：随着自动化技术的不断发展，许多领域中都运用了自动化技术，PLC系统是近些年发展最火的空气压缩机控制系统。空气压缩机几乎遍及工业、农业、科技、国防等各个领域，所以说空气压缩机的性能对于生产起着至关重要的作用。本文旨在对PLC控制系统在空气压缩机中的运用展开研究，并提出有效的建议。
关键词：空气压缩机；PLC控制系统；研究实践；
一、空气压缩机的发展现状与知识背景
空气压缩机是制造业动力设备之一，被广泛运用在国内生产制造上。空气压缩机的原理是利用高速旋转的叶轮对腔内的气体进行物理压缩，在腔内产生一定的压力，从而产生动力。国内之前采用的空气压缩机都是继电器式压缩机，这种压缩机技术低下，不能满足一些高标准的制造生产，也不能达到国家的一些标准规定，从而在逐渐被弃用。现阶段在产品制造上，离心式压缩机被广泛应用，离心式压缩机不仅体积小、运行平稳而且容量大耗能低。随着技术的改善，空气压缩机的控制系统出现了PLC控制系统，PLC作为新时代的产物具有很多优点，例如：功能齐全、调试便捷、工作稳定。这样的系统解决了很多压缩机的控制难题，能够对离心式压缩机的工作状态进行控制和监测。基于PLC系统下的空气压缩机，极大的简化了设备的操作流程，节省了大量的人力物力，加强了机器工作的稳定性和安全性，PLC和空气压缩机让员工们在计算机控制下完成各种操作，使生产活动高效便捷。
二、空气压缩机的系统构成
空气压缩机机组主要是由控制器、过滤器、电源装置、传感器、压力变送器等组成，在进行工作的时候，由CPU进行处理，PLC控制系统进行操作，通过传感设备进行时时监督，时刻掌握设备工作状态。主要功能有以下几个方面。（1）压力检测。PLC在操作的过程中通过传感器设备可以对压缩机的内压强进行时时监测，并对压缩机的运转排气、油压等进行监测一旦出现异常情况系统会在第一时间进行报警，及时采取防范措施。（2）温度监测。PLC系统靠温度传感器对机内的排气温度、油温、水温等进行时时监测，一旦温度出現异常情况立即报警，将损失减少到最低。（3）电力参数监测。在空气压缩机运转的时候，PLC系统会对电流、电压、功率等各个电力参数进行时时监测，一旦出现异常情况，立即停止工作，并将异常信息发送至电脑端，作为修复依据。（4）水量监测。空气压缩机在进行工作的时候，一旦出现水量减少或者是断水的情况，会立即报警，并采取安全模式，对设备进行安全保护。要值得关注的是，新一代的空气压缩机，主机全部是采用可编程的控制器，机器运行抗干扰能力强，操作简单有利于设备维护。压力变送器和传感器采用的是高精度模块，对微妙的特征的变化都会准确的记录下来。PLC系统具有集中控制，自动操作的特点，整个机器软硬件配置合理，性能高价格适中，而且在外观上也做了较大的改善。而且对于设备运行的各种数据包括历史数据都可以准确无误的记录打印出来。在设备的装置上，五台压缩机只需要使用一套PLC控制系统，而且运行相互不受影响，每台压缩机配置一个报警装置，可以准确无误的做出反馈。
三、在各个子系统中的应用
（1）在润滑油控制系统中的应用。润滑油系统是离心式压缩机的重要组成部分，因此，润滑油系统的控制至关重要。润滑油系统的良好控制是保证离心式压缩机正常运作的必要条件。润滑油系统包括油箱、油泵、加热器、传感器、冷却器和连接管路等部分。润滑油系统的检测参数包括以下几项：油压检测；轴承温度检测；油箱温度检测等。滑动轴承位置的油温需要严格控制，压力油膜的形成需要控制此处的温度。如果油温低于标准范围时，润滑油系统中的电加热器就自动开始加热，直到温度达到标准范围为止；如果温度高于标准范围，设备会自动停止加热，温度高于五十度时，系统会发出声光报警，当温度高于七十二度时，系统会自行开始跳级。
（2）在电机控制系统中的应用。主电机的控制系统会对电机电流、电机轴温度和电机轴位移这些模拟量的输入进行处理。需要在离心式压缩机中设置启动条件和停止条件，这样可以保证离心式压缩机的正常启动和停止。为什么讲是正常启动呢？因为一系列因素诸如油温、油压等因素有可能对压缩机有影响，在极端情况下还会有紧急停机的可能，因此我们认为只能是在正常的情况下才能启动主电机。当主电机达到额定转速之后，才可以对所需工况的压力和压缩机的流量条件进行调整，只有这样才能保证主电机的正常运转。
（3）控制子系统的保护。 离心式压缩机的子系统设计范围广，包括出口气体量、出口气体压力、电机轴瓦温度、轴承温度、轴位移、各段振动等。这些子系统都在受保护的范围之内。为了使得PLC对系统的异常状况准确判断，在设置上述参数之前，我们需要把相关传感器采集到的模拟量信号输入到PLC的模拟单元量中。当声光讯号发出报警信号或出现跳级等情况的时候，离心式压缩机就可以在规定的限值范围内正常运转。
（4）应用在压力流量系统中。上位机和PLC之间多数情况下会利用串行的传输模式进行通讯，因为传输距离比较元，所以在平衡方式的传输条件下，接口标准采用RS-485，利用这种接口进行通信。简言之就是，两条传输线路之间的电位差决定逻辑状态，实现双端接受和双端发送。由于MCGS工作组态软件便于学习，容易上手，方便使用，具有很强的扩展性和延续性，拥有强大的数据处理能力，可以和PLC进行广泛的结合和应用，因此我们利用MCGS工作组态软件的环境下对离心式压缩机实时进行检测和实时的在线控制。
近几年随着制造业的迅速发展，空压机的更新换代也在不断的加快，PLC控制系统在空气压缩机上的应用对生产效率和安全性有了很大的提高，而且还减少了能源消耗，起到了节能减排的效果，积极迎合了国家绿色发展的战略计划。本文详细介绍了PLC控制系统在空气压缩机中的应用情况，希望这种技术可以为经济发展和改善居民生活做出有效贡献。
参考文献
[1]顾阳.矿井空压机组监控系统的设计[D].江苏师范大学.2014.
[2] 郅富标.基于PLC的矿用空压机组综合保护系统研究[J].西安科技大学.2011.
[3] 李剑锋.空气压缩机PLC控制系统的研究与实践[J].河南科技.2013.
（作者单位：沈阳鼓风机集团自动控制系统工程有限公司）
关键词：空气压缩机；PLC控制系统；研究实践；
一、空气压缩机的发展现状与知识背景
空气压缩机是制造业动力设备之一，被广泛运用在国内生产制造上。空气压缩机的原理是利用高速旋转的叶轮对腔内的气体进行物理压缩，在腔内产生一定的压力，从而产生动力。国内之前采用的空气压缩机都是继电器式压缩机，这种压缩机技术低下，不能满足一些高标准的制造生产，也不能达到国家的一些标准规定，从而在逐渐被弃用。现阶段在产品制造上，离心式压缩机被广泛应用，离心式压缩机不仅体积小、运行平稳而且容量大耗能低。随着技术的改善，空气压缩机的控制系统出现了PLC控制系统，PLC作为新时代的产物具有很多优点，例如：功能齐全、调试便捷、工作稳定。这样的系统解决了很多压缩机的控制难题，能够对离心式压缩机的工作状态进行控制和监测。基于PLC系统下的空气压缩机，极大的简化了设备的操作流程，节省了大量的人力物力，加强了机器工作的稳定性和安全性，PLC和空气压缩机让员工们在计算机控制下完成各种操作，使生产活动高效便捷。
二、空气压缩机的系统构成
空气压缩机机组主要是由控制器、过滤器、电源装置、传感器、压力变送器等组成，在进行工作的时候，由CPU进行处理，PLC控制系统进行操作，通过传感设备进行时时监督，时刻掌握设备工作状态。主要功能有以下几个方面。（1）压力检测。PLC在操作的过程中通过传感器设备可以对压缩机的内压强进行时时监测，并对压缩机的运转排气、油压等进行监测一旦出现异常情况系统会在第一时间进行报警，及时采取防范措施。（2）温度监测。PLC系统靠温度传感器对机内的排气温度、油温、水温等进行时时监测，一旦温度出現异常情况立即报警，将损失减少到最低。（3）电力参数监测。在空气压缩机运转的时候，PLC系统会对电流、电压、功率等各个电力参数进行时时监测，一旦出现异常情况，立即停止工作，并将异常信息发送至电脑端，作为修复依据。（4）水量监测。空气压缩机在进行工作的时候，一旦出现水量减少或者是断水的情况，会立即报警，并采取安全模式，对设备进行安全保护。要值得关注的是，新一代的空气压缩机，主机全部是采用可编程的控制器，机器运行抗干扰能力强，操作简单有利于设备维护。压力变送器和传感器采用的是高精度模块，对微妙的特征的变化都会准确的记录下来。PLC系统具有集中控制，自动操作的特点，整个机器软硬件配置合理，性能高价格适中，而且在外观上也做了较大的改善。而且对于设备运行的各种数据包括历史数据都可以准确无误的记录打印出来。在设备的装置上，五台压缩机只需要使用一套PLC控制系统，而且运行相互不受影响，每台压缩机配置一个报警装置，可以准确无误的做出反馈。
三、在各个子系统中的应用
（1）在润滑油控制系统中的应用。润滑油系统是离心式压缩机的重要组成部分，因此，润滑油系统的控制至关重要。润滑油系统的良好控制是保证离心式压缩机正常运作的必要条件。润滑油系统包括油箱、油泵、加热器、传感器、冷却器和连接管路等部分。润滑油系统的检测参数包括以下几项：油压检测；轴承温度检测；油箱温度检测等。滑动轴承位置的油温需要严格控制，压力油膜的形成需要控制此处的温度。如果油温低于标准范围时，润滑油系统中的电加热器就自动开始加热，直到温度达到标准范围为止；如果温度高于标准范围，设备会自动停止加热，温度高于五十度时，系统会发出声光报警，当温度高于七十二度时，系统会自行开始跳级。
（2）在电机控制系统中的应用。主电机的控制系统会对电机电流、电机轴温度和电机轴位移这些模拟量的输入进行处理。需要在离心式压缩机中设置启动条件和停止条件，这样可以保证离心式压缩机的正常启动和停止。为什么讲是正常启动呢？因为一系列因素诸如油温、油压等因素有可能对压缩机有影响，在极端情况下还会有紧急停机的可能，因此我们认为只能是在正常的情况下才能启动主电机。当主电机达到额定转速之后，才可以对所需工况的压力和压缩机的流量条件进行调整，只有这样才能保证主电机的正常运转。
（3）控制子系统的保护。 离心式压缩机的子系统设计范围广，包括出口气体量、出口气体压力、电机轴瓦温度、轴承温度、轴位移、各段振动等。这些子系统都在受保护的范围之内。为了使得PLC对系统的异常状况准确判断，在设置上述参数之前，我们需要把相关传感器采集到的模拟量信号输入到PLC的模拟单元量中。当声光讯号发出报警信号或出现跳级等情况的时候，离心式压缩机就可以在规定的限值范围内正常运转。
（4）应用在压力流量系统中。上位机和PLC之间多数情况下会利用串行的传输模式进行通讯，因为传输距离比较元，所以在平衡方式的传输条件下，接口标准采用RS-485，利用这种接口进行通信。简言之就是，两条传输线路之间的电位差决定逻辑状态，实现双端接受和双端发送。由于MCGS工作组态软件便于学习，容易上手，方便使用，具有很强的扩展性和延续性，拥有强大的数据处理能力，可以和PLC进行广泛的结合和应用，因此我们利用MCGS工作组态软件的环境下对离心式压缩机实时进行检测和实时的在线控制。
近几年随着制造业的迅速发展，空压机的更新换代也在不断的加快，PLC控制系统在空气压缩机上的应用对生产效率和安全性有了很大的提高，而且还减少了能源消耗，起到了节能减排的效果，积极迎合了国家绿色发展的战略计划。本文详细介绍了PLC控制系统在空气压缩机中的应用情况，希望这种技术可以为经济发展和改善居民生活做出有效贡献。
参考文献
[1]顾阳.矿井空压机组监控系统的设计[D].江苏师范大学.2014.
[2] 郅富标.基于PLC的矿用空压机组综合保护系统研究[J].西安科技大学.2011.
[3] 李剑锋.空气压缩机PLC控制系统的研究与实践[J].河南科技.2013.
（作者单位：沈阳鼓风机集团自动控制系统工程有限公司）