空壓機節(jié)能智能化聯(lián)控系統(tǒng)

壓縮空氣作為工業(yè)生產(chǎn)過程中重要的二次能源，其本身的特性有著其它能源*的作用。但在實際生產(chǎn)過程中，大部分壓縮空氣都因人為簡單調(diào)節(jié)或不適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)調(diào)節(jié)而以不可用的熱量、摩擦、誤用或噪音的形式損失掉。據(jù)資料分析，至少40%以上的壓縮空氣都以不適當(dāng)?shù)氖褂梅绞嚼速M掉。

杭州三勤慧邦科技有限公司與MAC公司聯(lián)手合作，引進了目前上*的專業(yè)的空壓機節(jié)能智能化聯(lián)控系統(tǒng)，可幫助工廠提升空壓機的運行效率，實現(xiàn)節(jié)能、實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、降低維護成本等目的。該聯(lián)控系統(tǒng)在歐美市場有著十幾年的使用經(jīng)驗，目前在歐美有超過一萬個的成功案例。MAC公司有著數(shù)十年的空壓機控制器和空壓機聯(lián)控系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)經(jīng)驗，深厚的技術(shù)積累和沉淀、專業(yè)的背景使得該節(jié)能聯(lián)控系統(tǒng)處于世界，是目前空壓機聯(lián)控節(jié)能領(lǐng)域*的公司。

杭州三勤慧邦科技有限公司負責(zé)該系統(tǒng)在中國區(qū)的銷售、方案設(shè)計、現(xiàn)場施工、調(diào)試、以及售后的。

一、空壓機節(jié)能智能化聯(lián)控系統(tǒng)的主要功能：

該系統(tǒng)可實現(xiàn)對整個工廠壓縮空氣系統(tǒng)中的所有空壓機和所有干燥機以及其它空壓系統(tǒng)輔助設(shè)備進行智能化控制，可根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場實際壓力需求，通過基于主控和輔助控制設(shè)備在控制過程中，合理利用空壓機資源，根據(jù)現(xiàn)場實際壓力需求自動匹配出的供氣平衡狀態(tài)，zui終實現(xiàn)對空壓機系統(tǒng)的整體節(jié)能和實時監(jiān)控，同時確保正常生產(chǎn)，減少人工操作失誤，降低空壓機的維護成本，延長空壓機使用壽命。

功能1：節(jié)能

a）         壓力*化節(jié)能

實現(xiàn)空壓機系統(tǒng)壓力智能化自動調(diào)節(jié)，保持與實際生產(chǎn)壓力需求的平衡*，主控設(shè)備可以將系統(tǒng)內(nèi)的所有空壓機控制工作在同一個壓力帶，*地改善了以往的層疊式控制方式下的能耗情況，按照排氣壓力每減小1bar，即可節(jié)能7%的計算公式，從單壓力帶來說，結(jié)合實際情況，其節(jié)省的能量將會較為可觀。

b）        控制*化節(jié)能

l       減少空壓機啟動次數(shù)

l       增加空壓機的待機時間

l       合理配置空壓機資源

l       通過系統(tǒng)內(nèi)計劃時間表來從容的進行壓力自動變更

l       減少人力成本

c）         防泄露*化節(jié)能

通過壓力預(yù)投入功能，可以在不用氣的時間段停掉所有的空壓機，在上班前規(guī)定的時間內(nèi)，一臺或幾臺預(yù)先補氣，保證生產(chǎn)需要，避免為了彌補夜間的泄露，而不間斷打氣造成的浪費。

功能2：自動監(jiān)控

a）       實現(xiàn)空壓系統(tǒng)智能自動化控制，自動控制空壓機的啟動/停止，加載/卸載，避免人為因素的誤操作帶來的不經(jīng)濟和危害

b）       自動檢測排氣壓力、故障等常用參數(shù)，整個系統(tǒng)可實現(xiàn)遠程監(jiān)測和自動控制

c）   一套設(shè)備zui多可同時控制24臺空壓機合理運行。

二、系統(tǒng)控制原理

l         將4~20mA高精度壓力傳感器，安裝在儲氣罐上或是可以客觀反映管網(wǎng)壓力的地方，將采集回的壓力信號接入節(jié)能聯(lián)控終端

l         每臺空壓機通過一個小型接口模塊，與系統(tǒng)連接

l         每臺干燥機由系統(tǒng)內(nèi)置的繼電器進行控制

l         系統(tǒng)通過預(yù)留的以太網(wǎng)接口，接入客戶端服務(wù)器，實現(xiàn)以太網(wǎng)上位機軟件連接

系統(tǒng)將壓力傳感器傳輸回來的壓力信號，作為整個管網(wǎng)的系統(tǒng)壓力，將以此壓力的變化為依據(jù)，對所有空壓機進行有順序的加/卸載或啟動/停機操作。所有空壓機的加載/卸載序列都由系統(tǒng)管理及控制，當(dāng)系統(tǒng)檢測到用氣量增大，管網(wǎng)壓力降低時，將會自動選擇一臺或多臺的空壓機進行加載，補充輸出氣量；當(dāng)系統(tǒng)檢測到用氣量減小，管網(wǎng)壓力增加時，將會自動選擇一臺或多臺的空壓機進行卸載，減少輸出氣量。

三、系統(tǒng)簡介（硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)）

1、主要硬件設(shè)備：空壓機節(jié)能智能聯(lián)控終端

注：下圖為智能控制終端，前面板為15” Siemens觸摸屏，支持上位機軟件操作。

1）      功能：

可以實現(xiàn)對2臺以上zui多可控制24臺空壓機的啟動/停止、加載/卸載、以及設(shè)定定時輪換工作和優(yōu)先級別；可以遠程實時監(jiān)視管網(wǎng)壓力、空壓機的連接狀態(tài)、電機運行狀態(tài)、加載狀態(tài)、故障報警等信息；可以遠程啟、停系統(tǒng)；遠程啟、停每臺空壓機；遠程修改聯(lián)控相關(guān)參數(shù)；可以定時、可選擇性的輸出系統(tǒng)運行報告，并以電子郵件或打印的方式輸出。

2）         性能參數(shù)及特點：

v        X系列控制終端的特點：

l       單壓力帶控制：

對比傳統(tǒng)聯(lián)控控制或PLC控制，它們是將每臺空壓機的加/卸載設(shè)定值設(shè)置成層疊式, 從而保證zui低用氣量的生產(chǎn)，而這樣必然導(dǎo)致空壓機的壓力設(shè)定值越來越高，zui終造成不必要的浪費；而主控設(shè)備的單壓力帶控制就可以很好的解決這個問題，將系統(tǒng)內(nèi)所有空壓機的加/卸載范圍控制在同一個壓力帶中，通過現(xiàn)場調(diào)試的參數(shù)設(shè)置，zui大程度縮小壓力帶范圍，降低壓力值輸出，從而達到節(jié)能。

l       多種輪換控制模式：

    應(yīng)對不同的空壓機組情況，可選擇不同的空壓機加/卸載次序輪換模式，X系列提供三種模式：

Ø         等時模式：目標為平衡系統(tǒng)中每一臺空壓機的運行時間，使其保持基本相同，從而延長空壓機使用壽命。此種模式常用于空壓機組內(nèi)空壓機產(chǎn)氣量大致相同，使用時間大致相同的情況。

Ø         優(yōu)先級模式：通過對每臺空壓機設(shè)定不同的優(yōu)先級別，來控制空壓機的加/卸載次序，可以給系統(tǒng)內(nèi)每臺空壓機設(shè)定不同的優(yōu)先級別，也可以將幾臺空壓機設(shè)為同一優(yōu)先級別；優(yōu)先級別高的會先加載、后卸載，優(yōu)先級別低的則后加載、先卸載。例如：系統(tǒng)中有變頻空壓機，或是包括容量不同空壓機，或是有明顯高效、低效表現(xiàn)的空壓機，則可以根據(jù)具體情況，來分配各個空壓機的優(yōu)先級別，進而達到合理高效使用每臺空壓機的目的。

Ø         Energy控制模式：此種控制模式為*控制模式，當(dāng)系統(tǒng)中含有可變頻空壓機，可變?nèi)菘諌簷C，容量大小不同空壓機，使用此種模式，系統(tǒng)主控制器SX可以根據(jù)用氣量的變化，自動的調(diào)整每臺空壓機的加載次序，zui大化利用系統(tǒng)內(nèi)空壓機資源，在滿足生產(chǎn)用氣量的前提下zui少量的開啟空壓機，從而達到節(jié)能目的。

l       壓力預(yù)充滿功能：

本系統(tǒng)可使用壓力自動化預(yù)充滿功能，控制表現(xiàn)為在時間命令空壓機先行啟動打氣，在設(shè)定的時間內(nèi)達到設(shè)定的氣量后，系統(tǒng)才進入正常的空壓機輪換工作。此種功能常用于空壓機組全部停機或是維護后的重新啟動，目標是避免所有的空壓機同時啟動，從而達到節(jié)能目標。

2.         軟件系統(tǒng)：X系統(tǒng)控制軟件

系統(tǒng)上位機軟件，可支持客戶通過用戶名和密碼在范圍內(nèi)登陸系統(tǒng)，對空壓機系統(tǒng)進行監(jiān)控。其功能非常強大，可對系統(tǒng)、單臺空壓機，以及后處理設(shè)備進行狀態(tài)監(jiān)控、數(shù)據(jù)記錄，并且可實時調(diào)用歷史數(shù)據(jù)，定時出具工作報告，是管理人員在管理過程中*的工具。

l       下圖為軟件主頁面（可同時在設(shè)備的觸摸屏和遠程登錄的PC上可見）：

l         部分軟件表頁控制系統(tǒng)圖：

三、安全保障

當(dāng)系統(tǒng)遭遇異常斷電時，會將空壓機加/卸載控制權(quán)交回空壓機本身或自動恢復(fù)到?jīng)]有安裝本系統(tǒng)之前的空壓機運行狀態(tài)，不會因為特殊情況影響生產(chǎn)。

當(dāng)管網(wǎng)壓力持續(xù)升高，系統(tǒng)無法控制空壓機卸載時，在達到設(shè)定的zui高壓力報警值后，空壓機將按照本機設(shè)定的參數(shù)進行強制卸載。

四、節(jié)能效果評估及投資回收期

本系統(tǒng)是結(jié)合了PLC硬件結(jié)構(gòu)和專業(yè)系統(tǒng)軟件的級產(chǎn)品，節(jié)能效果根據(jù)每個工廠空壓機系統(tǒng)的不同狀況有所不同，在歐洲一家大型集料配備廠安裝了該系統(tǒng)后，壓縮空氣供給系統(tǒng)的能耗節(jié)約了61%，一家印刷工廠使用了本系統(tǒng)，節(jié)約成本達到46%   。

一般情況下，該系統(tǒng)至少會為客戶節(jié)約5%～30%的成本，投資回收期一般會小于一年。

案列：以下是某工廠的控制系統(tǒng)圖：