空压机变频控制解决方案

系统概述

        空气压缩机组是很多企业的必备设备。根据工地用气状况，需要控制空气压缩机的开、停（如定期检修、故障紧急停止等），通过变频器控制压缩速度以适应随即变化的用风情况达到节电目的。所有这些要求顺序操作相应开关、阀门和控制变频器来完成。运行中，要求经常检测机组状况，在温度、压力、电机额定电流等超过允许值时应紧急停车。压力过大要求变频器降低电机转速，必要时停止部分空压机。所有这些采用人力监视的缺陷是：24小时监视人员容易疲劳，很不安全，且浪费人力资源。因此采用工控机自动智能监测解决方案正在得到广泛应用。

        某矿区有三台V-6/7电动固定水冷式空气压缩机组，要求是远程操作自动启停，参数异常自动停车，变频节能运行。由于矿区电压不稳，特别是空压机的开停对电网的干扰很大，振动强、灰尘多、环境恶劣，需要24小时不间断工作，为确保系统的安全稳定，本系统控制核心采用研祥工控机I-P10S22，整体解决方案如下。

系统组成

一、 需要检测的点

1、    电量信号检测装置：检测主电机电流1点，及总电源的3相电压共3点。
2、    压力信号检测装置：检测1级缸、2级缸及储风缸压力3点。
3、    温度信号检测装置：检测1级缸排气温度、2级缸进气温度、2级缸排气温度、油温、曲轴轴承温度2点、电机轴承温度2点以及冷却水出口温度共9点。
共计：（1+3+9）X3+3=42点

二、关键设备

1、 I-P10S22工控机：“祥捷 I-P10S22”工控机是国内最大的工控机设计生产公司研祥产品，由IPC-810A机箱、IPC-6113LP4底板、FC-1622VDNA工业级CPU长卡、工业电源PS-270A……等等组成，质量有保证，系统的安全系数大大提高。

2、 PCI-64AD数据采集卡：  64通道高增益多功能DAS卡（PCI总线接口），在此系统作为32路差分模拟信号进行A/D转换，负责对检测点模拟量输入信号进行定量数据采集。

3、    PCI-16P16R控制卡：是一个16通道的继电器输出和隔离的紧凑型PCI总线数字D/I卡，提供16路继电器输出和16路光隔离数字输入。板上16继电器输出用于控制功率开关或开关控制设备（如冷却水泵开关，进气阀、排气阀开关、主电机开停等等），16路光隔离数字输入用于监测点的“开关量信号”输入（如高温报警点、压力最大阀值等等）。

4、    变频控制器：由工控机控制其运行，通过改变输出电压频率改变电机转速，以改变空压机压速速度。

系统框图