壓縮空氣之智能控制節(jié)能系統(tǒng)的研發(fā).pdf

1、壓縮空氣作為一種重要的動力源，廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)實驗中，如各種風(fēng)動機械、風(fēng)動工具、氣動夾具、自動檢測、自動控制、噴漆以及風(fēng)動實驗等。它是工業(yè)生產(chǎn)不可或缺的二次能源。隨著制造業(yè)的大力發(fā)展，自動化機械大量應(yīng)用，壓縮空氣的使用范圍日益擴大。然而，目前壓縮空氣系統(tǒng)主要采用繼電器或可編程序控制器控制，這種控制方式智能化程度不高，輸出壓力不穩(wěn)定，能源浪費嚴(yán)重。因此，如何對老系統(tǒng)進行技術(shù)改造，使壓縮空氣的壓力控制在一定的范圍內(nèi)，以滿足工業(yè)現(xiàn)場設(shè)各

2、的要求，一直是科技人員努力想要解決的問題。
　　 針對上面提到的問題，本文運用變頻控制和節(jié)能設(shè)計理念，研發(fā)了具有模糊控制功能的壓縮空氣智能控制系統(tǒng)，系統(tǒng)包括控制策略設(shè)計、硬件設(shè)計和軟件設(shè)計三部分。
　　 在控制策略方面，針對壓縮機供氣系統(tǒng)具有大滯后特性及系統(tǒng)穩(wěn)定性差的問題，介紹了一種基于模糊PID控制器的壓縮機恒壓供氣系統(tǒng)的設(shè)計。該系統(tǒng)中的模糊PID控制器結(jié)合了傳統(tǒng)PID控制與模糊控制技術(shù)，可完成整個系統(tǒng)的參數(shù)自動調(diào)整.

3、最終實現(xiàn)系統(tǒng)恒壓供氣的目的。設(shè)備出口的壓力開關(guān)，將實際運行中的壓力信號變換成標(biāo)準(zhǔn)電信號輸入給PID調(diào)節(jié)器，與設(shè)定信號進行比較，經(jīng)比例、積分、微分計算等處理，得出最佳控制參數(shù)來控制變頻調(diào)速器輸出，從而控制空壓機運行。
　　 在硬件設(shè)計方面，本系統(tǒng)的架構(gòu)分為三層：設(shè)備層、數(shù)據(jù)采集層、管理層。設(shè)計思想是：以計算機為控制核心，配以必要的PLC、A/D、D/A模塊、組態(tài)軟件組成的智能控制及實時多參數(shù)采集系統(tǒng)，采用PLC對壓縮機的啟動、停止

4、進行控制。
　　 系統(tǒng)選用SIMATIC WinCC Explorer、PC Access、STEP7 MicroWIN開發(fā)壓縮空氣智能控制軟件，使用C++、LAD、FDB語言編寫開發(fā)程序，控制軟件實現(xiàn)了對壓縮空氣系統(tǒng)的專家控制、參數(shù)設(shè)置、系統(tǒng)自檢、手動控制、報警處理、數(shù)據(jù)管理和系統(tǒng)管理功能。
　　 實際運行結(jié)果表明，該系統(tǒng)能根據(jù)供氣設(shè)備及環(huán)境的變化做出最優(yōu)控制，有效提高了整個系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性、動態(tài)響應(yīng)速度及節(jié)能效果