一种空压机卸荷阀智能控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种空压机卸荷阀智能控制装置，包括信号智能程序控制处理器、与所述信号智能程序控制处理器相连的压力传感器、开/关信号传感器、模式设定模块、用于驱动加卸荷阀门的电动单元、用于监测阀门的位置开度位置反馈传感器。本实用新型专利技术能降低瞬间加载和瞬间卸载对电网的冲击和空压机自身的机械冲击，延长设备的机械寿命，降低于负载突变对电网的冲击。

An Intelligent Control Device for Unloading Valve of Air Compressor

The utility model discloses an intelligent control device for unloading valve of an air compressor, which comprises a signal intelligent program control processor, a pressure sensor connected with the signal intelligent program control processor, an on/off signal sensor, a mode setting module, an electric unit for driving the unloading valve, and a position feedback sensor for monitoring the position of the valve. The utility model can reduce the impact of instantaneous loading and unloading on the power grid and the mechanical impact of the air compressor itself, prolong the mechanical life of the equipment, and reduce the impact of sudden load change on the power grid.

【技术实现步骤摘要】
一种空压机卸荷阀智能控制装置
本技术涉及一种空压机卸荷阀智能控制装置，属于空压机控制的

技术介绍
大型空压机作为常规动力源，它担负着企业风动机械的动力供给任务。在正常运行期间为了保证安全生产所需要的稳定供风压力，空压机在运行中，当风压大于设定压力上限阈值时空压机控制卸荷阀关闭使系统卸荷，当风压降低至压力设定下限阈值时空压机控制卸荷阀打开实现加载操作，使系统风压提高以适应用风要求。目前国内大型空压机(螺杆机)启动加载时打开卸荷阀，运行中为了满足现场供风压力要求，通常采用设置空压机工作压力上限和下限的方式来控制空压机的运行，当排气压力低于调节压力上限阈值时系统发出加载信号，给加载气缸控制电磁阀，电磁阀在瞬间完成气路切换，驱动气缸推动卸荷阀(碟阀)转轴转动，卸荷阀(碟阀)翻转打开进气管道进气阻力减小，由于进气阻力突然变小，空压机瞬间加载全功率导致机械部分受力突然增大，这种突变载荷对空压机轴、轴承造成损伤，缩短空压机的机械寿命。同时由于负载的突变也对电网造成局部电流电压波动冲击。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供一种空压机卸荷阀智能控制装置。大型空压机运行中瞬间加载和瞬间卸载对电网的冲击和空压机自身的机械冲击，分析冲击产生的原因在于加载在控制系统发出加载信号给加载气缸控制电磁阀，电磁阀在瞬间完成气路切换，驱动气缸推动碟阀转轴转动，带动进气回路碟阀阀板翻转打开进气管道，由于机器阻力突然变小，瞬间加载全功率导致机械部分受力突然增大，这种突变载荷对空压机轴、轴承造成损伤，缩短设备的机械寿命。同时由于负载的突变也对电网造成冲击。为了降低这种突变载荷引起的设备损伤。本技术的技术方案如下：一种空压机卸荷阀智能控制装置，包括：信号智能程序控制处理器、与所述信号智能程序控制处理器相连的压力传感器、开/关信号传感器、模式设定模块、用于驱动加卸荷阀门的电动单元、用于监测阀门的位置开度位置反馈传感器。所述智能程序控制处理器用于：通过控制缓慢打开和缓慢关闭加卸荷阀门(进气阀)，通过延长加卸荷动作过程的时间来控制空压机负载增加和减小的速率，使空压机负载的响应过程由阶跃性质转变为平滑的斜坡性质，优化空压机启动过程的机械和电气特性，解决大型空压机因为原有瞬间加载和卸荷控制方式导致的空压机和电机的轴承以及相关的部件非正常损害导致的维修和停机故障，减轻空压机载荷变化对电网的冲击，节约维修经费，延长空压机的使用寿命，保障企业的安全生产。本技术所要保护的是所述智能控制装置各个模块和机械结构的连接关系，各个机械部件在受控于处理模块工作时的连接配合关系。但是其内部所涉及的算法和控制方法并不是本技术要保护的内容。进一步优选的，所述信号智能程序控制处理器，型号为西门子ST20CPU+EMAQ03模块，用于采集空压机加卸荷控制开关量信号，空压机系统储气罐压力模拟信号，智能控制器工作模式的设定信号，以及控制蝶阀阀板机械转角反馈模拟信号。通过各个传感器把相关信号传给所述信号智能程序控制处理器，以便根据设定的工作模式完成连续调节进气阀的开度。该信号智能程序控制处理器选用可靠性高的可编程逻辑控制器编程实现特定的卸荷阀智能控制，其开关量信号设计采用24V直流输入信号，以便和空压机主流PLC控制器系统配套；压力模拟量信号采用4-20MA电流信号，方便控制器和现场压力变送器信号接口；阀门开度反馈信号可采用0-10V(或4-20MA)模拟信号，选用特制电位器配套电动执行装置一体化设计，方便控制器内部信号调理降低系统造价。进一步优选的，所述加卸荷阀门为蝶阀；所述电动单元为转角定位控制器，所述转角定位控制器的传动轴与所述碟阀的驱动轴相连。进一步优选的，所述转角定位控制器的传动轴与所述碟阀的驱动轴的摇臂连杆相连。进一步优选的，所述加卸荷阀门为活塞阀，所述电动单元为转角定位控制器，所述转角定位控制器的传动轴与所述活塞阀相连。进一步优选的，所述转角定位控制器为西门子GCA161.1E风阀执行器。进一步优选的，所述加卸荷阀门为蝶阀；所述电动单元为直线位移控制器。进一步优选的，所述直线位移控制器的传动轴与所述碟阀的驱动轴的摇臂连杆相连。进一步优选的，所述加卸荷阀门为活塞阀；所述电动单元为直线位移控制器，所述直线位移控制器的传动轴与所述活塞阀相连。进一步优选的，所述直线位移控制器为西门子SKC62U直线位移控制器。本技术的技术优势：本技术利用智能程序控制器西门子ST20CPU+EMAQ03模块采集空压机加卸荷控制开关量信号，空压机系统储气罐压力模拟信号，智能控制器工作模式的设定信号，以及电动执行机构机械位移反馈模拟信号；通过信号采集模块把相关信号传给控制器，以便控制器根据设定的工作模式完成连续调节进气阀的开度。一方面收到空压机启、停开关信号时控制输出控制执行装置实现缓慢加载和缓慢卸载的过程；另一方面根据智能控制器节能运行(设定模式)完成对空压机运转过程实现连续的进气阀门开度运算功能。该功能的实现依据模式可分为压差式和PID模式两种方式实现。本技术还采用开/关信号传感器，开关量信号设计采用24V直流输入信号，以便和空压机主流PLC控制器系统配套；压力模拟量信号采用4-20MA电流信号，方便控制器和现场压力变送器信号接口；阀门开度反馈信号可采用0-10V(或4-20MA)模拟信号，选用电动执行器自带输出。本技术根据控制器信号程序处理部分送出的信号驱动阀转动相应的角度(或推动相应的直线位移)，并将转角信号(位移信号)通过模拟输入通道反馈给智能控制装置(西门子ST20CPU)，使输出执行实现闭环控制，提高控制的精度和可靠性。本技术将与进气阀相关的机械电动驱动单元以及相关的反馈电位器按照相应的技术要求安装固定，以确保机械控制转轴定位准确，如果零度对不准会出现进气阀关闭不严，引起空压机的启动电流加大，使其特性变差。九十度位置如有误差，会导致空压机全功率时进气阻力变大，降低空压机的排气效率，减小排气量。同样的原因对于直线行程的进气阀也有零位和最大行程位置的调整问题。附图说明图1是本新型应用在空压机控制领域的控制原理示意图；图2是本技术所述装置的电路原理示意图；图3是实施例2的结构示意图；图4是实施例3的结构示意图；图5是实施例4的结构示意图；图6是实施例5的结构示意图；图7是实施例6的结构示意图。在图3-7中，1、蝶阀；2、转角定位控制器；3、摇臂连杆；4、直线位移控制器；5、活塞阀。具体实施方式下面结合实施例和说明书附图对本技术做详细的说明，但不限于此。实施例1、如图1、2所示。一种空压机卸荷阀智能控制装置，包括：信号智能程序控制处理器、与所述信号智能程序控制处理器相连的压力传感器、开/关信号传感器、模式设定模块、用于驱动加卸荷阀门的电动单元、用于监测阀门的位置开度位置反馈传感器。进一步优选的，所述信号智能程序控制处理器，型号为西门子ST20CPU+EMAQ03模块，用于采集空压机加卸荷控制开关量信号，空压机系统储气罐压力模拟信号，智能控制器工作模式的设定信号，以及控制蝶阀阀板机械转角反馈模拟信号。实施例2、如图3所示。如实施例1所述的一种空压机卸荷阀智能控制装置，其区别在于，所述加卸荷阀门为蝶阀1；所述电动单元为转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空压机卸荷阀智能控制装置，其特征在于，该控制装置包括：信号智能程序控制处理器、与所述信号智能程序控制处理器相连的压力传感器、开/关信号传感器、模式设定模块、用于驱动加卸荷阀门的电动单元、用于监测阀门的位置开度位置反馈传感器。

【技术特征摘要】
1.一种空压机卸荷阀智能控制装置，其特征在于，该控制装置包括：信号智能程序控制处理器、与所述信号智能程序控制处理器相连的压力传感器、开/关信号传感器、模式设定模块、用于驱动加卸荷阀门的电动单元、用于监测阀门的位置开度位置反馈传感器。2.根据权利要求1所述的一种空压机卸荷阀智能控制装置，其特征在于，所述信号智能程序控制处理器，型号为西门子ST20CPU+EMAQ03模块，用于采集空压机加卸荷控制开关量信号，空压机系统储气罐压力模拟信号，智能控制器工作模式的设定信号，以及控制蝶阀阀板机械转角反馈模拟信号。3.根据权利要求2所述的一种空压机卸荷阀智能控制装置，其特征在于，所述加卸荷阀门为蝶阀；所述电动单元为转角定位控制器，所述转角定位控制器的传动轴与所述碟阀的驱动轴相连。4.根据权利要求3所述的一种空压机卸荷阀智能控制装置，其特征在于，所述转角定位控制器的传动轴与所述碟阀的驱动轴的...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁慧斌，李学华，范迪，程学珍，时慧喆，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：新型
国别省市：山东,37