空压站恒压供气自动控制系统{控制柜}{配电柜}{变频柜}{PLC控制柜}{郑州PLC控制柜}空压站控制系统总体方案设计1.原空压站电气控制系统存在的问题（1）原控制系统工作过程某机车车辆厂空压站原先采用继电器控制系统对5台空压机组的进行控制。每台机组均有一个起动柜实施Y－△降ya起动，系统仅有手动操作方式。在原系统中，1＃、2＃为主工作空压机组（功率各为110KW），2台空压机组按一定的周期轮流工作。3＃～5#为备用空压机组（功率各为30KW），当1＃或2＃空压机组工作而系统仍供气压力不足时，将起动其中1台乃至3台直到满足供气压力为止。（2）原控制系统存在主要问题①各工作机组虽然采取Y－△减压起动，但起动时的冲击电流仍较，严重的影响到了电网的稳定运行和空压站周围其它用电设备运行的可靠性、安全性；②当主空压机组处于工频运行时，空压机运行时噪音大，对周围造成严重的声音环境污染；③主电机工频起动对设备的冲击大，电机轴承易磨损，机械设备的维护工作量；④主空压机组经常处于空载运行，浪费电能现象严重，很不经济；⑤空压机组控制系统采用继电器控制，只有手动操作方式，因此控制系统工作的可靠性、安全性较差，人员操作麻烦，自动化水平低、生产效率不高。2.改造技术要求实施技术改造后系统应满足的主要技术要求如下：（1）三相异步电动机变频运行时应保持供压系统出口压力稳定，压力波动范围不能超过±0.1Mpa；（2）控制系统可以选择在变频和工频两种工况下运行；（3）系统采用闭环控制，具有闭环模拟量回路的调节功能；（4）一台变频器可拖动两台主空压机组，可使用操作按钮进行切换；（5）根据空压机组的工况要求，系统应保证拖动的交流三相异步电动机具有恒转矩的运行特性；（6）为了防止高次谐波干扰空压机组变频器，变频器的输入端应当具有***电磁干扰的有效措施；（7）在供压系统用气量较小的情况下，变频器处于低频运行时，应保障电机绕组温度和电机的噪音不超过允许的范围；（8）考虑到控制系统今后的扩展和升级，变频器的容量和主控制器输入输出点数应当有适当的裕量，以满足将来工作状况扩展的要求。3.控制系统总体方案设计和控制原理简介根据系统原先存在的问题并考虑到技术改造后的生产工艺要求和技术要求，空压机组采用PLC作为主控制器并扩展模拟量输入/输出模块，由变频器拖动主空压机组，电气控制柜培训，采用触摸屏作为系统人机界面的总体设计方案。控制系统由PLC基本单元扩展出模拟量输入/输出模块，通过压力传感器（变送器）实时检测压力值送入模拟量模块进行PLC内部的PID调节运算，然后由模拟量输出模块输出直流0～10V的电压信号至变频器，变频器的输出频率信号通过模拟量输出端子回送到PLC，构成模拟量闭环控制回路。由压力反馈测量置与压力设定值进行比较运算，经PID调节运算实时控制变频器的输出频率，从而调节三相异步电动机的转速，使供气系统空气压力稳定在压力设定值上。通过变频器PU接口的RS-485串行通信可以读入除频率外的变频器的其它运行参数，如电流、电压和功率等。这样由PLC、变频器、三相交流异步电动机、压力传感器（变送器）等组成压力反馈闭环控制系统，能够自动地调节三相交流异步电动机的转速，使供气系统空气压力稳定在设定范围内，实现空压站的恒压控制。控制系统的硬件选型和设计1.系统的主要控制要求采用PLC控制进行空压站技术改造后，系统的主要控制要求如下：（1）控制系统有手动和自动两种方式。在自动运行时（可预先设定变频器控制的机组，1＃或2＃机组）根据压力传感器输出的模拟电流信号（4～20mA）由PLC进行PID调节运算，控制变频器在25～50Hz之间节能地运行。3＃～5＃机组的控制要求为：①当管道压力低于工作压力下限值（预先设定）并且变频器输出频率在上限值（可预先设定）时，经过延chi（延chi时间可设置）由PLC控制3＃、4＃其中一台机组起动，直至3＃～5＃机组全部起动；②当管道压力大于工作压力上限值（预先设定）并且变频器输出频率在下限值（可预先设定）时，经过延chi（延chi时间可设置）按照“先起先停”的原则由PLC停止3＃～5＃中已经运行的一台机组。同样，在上述工作压力和变频器输出频率两条件不变时，可继续停一台空压机组直到停完所有备用的空压机组；（2）压力信号取自压力变送器，工作压力上下限可由PLC设置；（3）手动工作时只有3＃、4＃、5＃机组的起、停可以通过手动按钮操作，其它工作情形和自动工作方式时一样；（4）变频器在PID调节故障时可以使用电位器进行人工调速；（5）人机界面要求。变频器的运行监视参数可通过RS-485串行接口，经PLC由触摸屏进行远程显示。机组的起、停延chi间可通过触摸屏修改（20～600s）。2.系统的硬件选型根据控制要求和控制规模的大小，这里选用三菱公司的FX系列小型PLC作为系统的主控制器，通讯扩展板选用FX1N-485-BD，变频器选用三菱的FR-A700系列，电气控制柜定制，触摸屏选用F940系列，压力传感器则选择TPT503压力传感器。（1）系统的主控制器——FX1N-40MR。FX1N系列属于FX系列PLC中普及型的子系列，经过扩展适当的模拟量模块并使用PID指令，新密电气控制柜，完全可以满足对中等规模空压站控制系统闭环模拟量的控制要求。根据系统的控制规模和对I/O点数的要求，这里系统的控制器选择的是FX1N-40MR，为继电器输出型，有24点开关量输入，16点开关量输出。FX1N系列PLC在加装了通信扩展板FX1N-485-BD后，通过网线与变频器的PU接口相连后可与之进行PU接口的RS-485串行通信，变频器的运行监控参数，如电流、电压和功率等都可读入到PLC中。（2）模拟量输入/输出模块——FX0N-3A。FX0N-3A模拟量输入/输出混合模块有两个模拟量输入通道（0～10V电压或4～20mA电流）和一个模拟量输出通道。输入通道接收模拟信号并将模拟信号转换成数字值，输出通道将内部数字值转换成对应比例的模拟信号。输入/输出通道选择的电压或电流形式由用户的接线方式决定。FX0N-3A可以连接到FX2N、FX2NC、FX1N、FX0N等系列的PLC上。FX0N-3A的***分辨率为8位。FX0N-3A在PLC扩展母线上占用8个I/O点。这8个I/O点可以分配给输入或输出。所有数据传输和参数设置都是使用PLC中的FROM/TO指令，通过编程调节控制的。PLC基本单元和FX0N-3A之间的通信由光电耦合器进行保护。电气控制柜PLC跟人机界面通讯{控制柜}{变频柜}{配电柜}{郑州PLC控制柜}{PLC控制柜}我们在进行HMI与PLC通信的时候，都要解决一个问题，即HMI与PLC通xin连接的参数设置问题，这是很多学员会问到的一个问题，这也是我们学习的重dian。触摸屏与PLC的通信又分为几种，一种是HMI控制一台本机PLC，；另一种是HMI控制一台远程PLC。那么我们就先学习一下威纶通触摸屏如何控制一台本机PLC，即其参数应该怎么设置。首先我们要知道“本机PLC”是指什么？所谓的“本机PLC”是指与本地HMI直接连接的PLC。如果我们要控制本机PLC时，需要先新增这种类型的设备。操作方法如下：1、点击“编辑”菜单的“系统参数设置”，在弹出的对话窗中点击“新增”，就可打开“设备属性”对话框。2、在打开的“设备属性”中进行设置本机PLC参数，我们要设置设备的名称、所在位置、PLC类型、接口类型等，这里以PLC类型为MODBUSRTU为例进行设置，见下图。在这里我们要注意的是，PLC接口类型可以选择RS-232、RS-4852W、RS-4854W、以太网、USB以及CANBus。如果接口类型是RS-232、RS-4852W、RS-4854W，可以点击对话框中的“设置”，可以“通讯端口设置”对话框，进行设定通讯端口参数，包括通讯端口、波特率、数据位、校验、停止位等。如果接口类型是以太网的，可以点击对话框中的“设置”，打开“IP地址设置”对话框，我们要正确设定PLC的IP地址和端口号。假如我们对PLC类型选择为S7-200***artEthernet，接口类型默认就是以太网的。如果接口类型是USB，就不需再设定，检查“设备属性”内的各设定值是否正确就可以了。在完成上述的各项设定后，在设备列表中可以发现新增了一个名称为“本机PLC1”的设备，这样就完成了触摸屏控制一台本机PLC所要进行的参数设置。以上就是威纶通触摸屏控制一台本机PLC，进行参数设置的几个关键点，大家有没有get到呢？如果现在有个项目，需要MODBUS控制五个变频器，那该怎么办？也许你会说，电气控制柜系统，这还不简单，把前面的通信程序复zhi五遍不就行了？理论上，这是可行的，但却是不可行的，为什么呢？因为串口在同一时间，只能进行一次数据交互。这个一次，是指一次读或是写操作。这就好比一个很窄的路口，一次只能通过一辆汽车，如果五辆汽车一起通过，势必会引起堵塞，一辆也过不去，但我们需要过五辆怎么办？那就需要交通灯或是交指挥交通，通信也一样，也需要有交通灯或是交，而在MODBUS通信中，就需要我们自己来当交，通过程序控制通信流程，这就是轮询方式。而MODBUS通信实现轮询，有两个常用的方法。1时间间隔法所谓时间间隔法，就是每个操作分配一个固定的时间，比如第yi秒写入频率，第二秒读取频率，第三秒读取电流，当然，这个时间是要根据实际情况来设置的，我们看一个例子：图一时间间隔如图一所示，这是一个BLINK和计数器两个功能块组成的程序，BLINK产生一个50毫秒的脉冲，而计数器对此脉冲进行计数，因此，计数器的当前计数值CV也就是图中***荧光笔部分，就会从1到6每隔50毫秒递增一次。这样，就为每一次操作分配了50毫秒的时间。图二利用时间间隔触发通信如图二，红色圆圈部分，当数值等于1的时候，我们写入地址0002，当数值等于2的时候，我们读取103，依次类推。***荧光笔部分是触发路径。2功能块触发法功能块触发法，是利用功能块的状态参数来触发下一次通信，也就是我在介绍通信的时候使用的BUSY信号。图三利用BUSY信号触发下一次读写如图三所示，当写入0002通信完成后，利用BUSY信号来触发下一次通信，读取103的值。图中***荧光笔的部分，就是触发路径，当上一个通信功能块的BUSY信号产生下降沿的时候，证明这次通信已经完成，以此来触发下一次通信以上，就是两种常用的轮询方法，它们各有优缺点，***的方式就是两者结合。利用时间间隔，这个时间间隔的设置就很讲究，时间太短，可能通信还没完成，时间太长影响效率。而利用功能块的BUSY信号，可以很好解决这个问题，但是，一旦一个环节通信出错，BUSY信号无法给出，就会造成后面的通信无法进行，那么该如何结合呢？那就是用时间间隔来确定从站之间的通信间隔，而同一个从站的读写就用功能块信号触发，这样即使通信有错误，也只是影响一个从站。我们为每个从站分配30毫秒的时间，那么轮询10个从站只需要300毫秒，这基本能满足我们的需求，而又能保证每个站的通信时间。因为超过10个从站，就不建议用MODBUS通信了，那样就要考虑使用总线了。而一个从站内部，要读写多次的时候，就用BUSY信号触发。这样，即使一个从站通信出现问题，也不会影响下一个从站的通信。荥阳电气控制柜-继飞机电-电气控制柜培训由郑州继飞机电设备有限公司提供。郑州继飞机电设备有限公司（）是河南郑州,工业自动控制系统及装备的翘楚，多年来，公司贯彻执行科学管理、创新发展、诚实守信的方针，满足客户需求。在继飞机电***携全体员工热情欢迎各界人士垂询洽谈，共创继飞机电更加美好的未来。)