一种集成模块化群控空压机优化系统技术方案

本发明专利技术提出一种集成模块化群控空压机优化系统，属于空气压缩领域，包括：控制管理设备、主控设备、现场设备、网络A、网络B与压缩空气母管；所述控制管理设备分别通过网络A和网络B与主控设备相连接，主控设备分别通过网络A和网络B与现场设备相连接，现场设备与压缩空气母管相连接；本发明专利技术能够大规模地将原有的空压机系统集成化、模块化，并优化原有的空压机系统，优化后的空压机系统，可以实现节能目标、降低成本、无人值守，该套集成模块化群控空压机优化系统产品对原有的空压机系统改造非常小，且扩展性非常强，适合不同的空压机系统改造。

【技术实现步骤摘要】
一种集成模块化群控空压机优化系统
本专利技术属于空气压缩领域，具体涉及一种集成模块化群控空压机优化系统。
技术介绍
压缩空气是一种重要的动力源。与其它能源比，它具有下列明显的特点：清晰透明，输送方便，没有特殊的有害性能，没有起火危险，不怕超负荷，能在许多不利环境下工作，空气在地面上到处都有，取之不尽。随着空气压缩的技术不断发展，现阶段我国很多企业开始重视节能环保的空气压缩装置和系统，并因企业的规模不同，空气压缩装置不同，现场环境不同，成本要求不同，对空气压缩系统的集成化模块化需求非常迫切，企业渴望一套可移植性能高、可扩展性强，无人值守、节能环保、成本低、对原有现场环境改造小的空气压缩系统。现在市场上没有一套将如上各种优点集于一身的空气压缩系统，并且现有的很多空气压缩技术是在变频技术的改造基础上的，其扩展性有很大局限，并且由于规模扩展带来了高成本，并不适合大规模企业的技术改造。
技术实现思路
基于以上技术问题不足，本专利技术提出一种集成模块化群控空压机优化系统，包括：控制管理设备、主控设备、现场设备、网络A、网络B与压缩空气母管；所述控制管理设备分别通过网络A和网络B与主控设备相连接，主控设备分别通过网络A和网络B与现场设备相连接，现场设备与压缩空气母管相连接；所述控制管理设备位于控制室，下发控制指令给主控设备，并收集历史运行情况记录，为管理者提供汇总报表；所述主控设备位于电子间内，接收由控制管理设备下发的控制指令，并传递给现场设备，使得现场设备，按照控制指令运行；<br>所述现场设备位于现场区域内，接收主控设备传递过来的控制指令，并传递给待优化的空压机，使待优化空压机按照控制指令运行，若待优化工厂有若干现场区域，则每一个现场区域均包含一套现场设备；所述压缩空气母管，将所有带优化空压机输出的压缩空气汇总到压缩空气母管，由压缩空气母管为用气对象提供压缩空气；网络A和网络B为通讯网络，根据备用网络使用规则进行网络A与网络B之间切换；所述备用网络使用规则：当网络A出现故障无法进行通讯时，切换到网络B，否则使用网络A进行通讯；所述控制管理设备，具体包括：工程师站、操作站、打印机；所述主控设备，包括主控柜；所述现场设备，具体包括：至少一台空压机制柜、至少一台通讯接口设备、远程柜、现场仪表；现场仪表与远程柜相连接，远程柜与通讯接口设备通过通讯电缆相连接，通讯接口设备与空压机制柜通过通讯电缆相连接；远程柜通过网络A与第一交换机相连接，远程柜通过网络B与第二交换机相连接，第一交换机通过网络A与主控柜相连接，第二交换机通过网络B与主控柜相连接，第一交换机通过网络A分别与工程师站、操作站、打印机相连接，第二交换机通过网络B分别与工程师站、操作站、打印机相连接；压缩空气母管与空压机制柜连接；所述现场仪表，现场中检测集成模块化群控空压机优化系统各类参数的设备，并将检测到的各项参数信号发送到通讯接口设备中；所述集成模块化群控空压机优化系统各类参数的设备，具体包括：测量压力设备、测量温度设备、测量流量设备、测量空压机电流信号设备、测量空压机电压信号设备；其中，测量压力设备测量压缩空气母管中压力值；测量温度设备测量压缩空气母管中温度值；测量流量设备测量压缩空气母管中流量值；测量空压机电流信号设备测量每台空压机电流值；测量空压机电压信号设备测量每台空压机电压值；现场仪表测量信号均为4～20mA，测量信号通过电缆接入远程柜中I/O模件，I/O模件将测量信号转换为数字信号；所述空压机制柜中放置有待测试空压机及空压机控制模块，待测试空压机与空压机控制模块相连接，空压机控制模块作用为：通过调整参数控制空压机启停运行；所述通讯接口设备，从现场仪表中读取待测试空压机的各类参数，从远程柜中读取待测试空压机的控制信号，并将控制信号传递给空压机制柜中待测试空压机；所述读取待测试空压机的各类参数，包括：每台空压机的运行状态、每台空压机的停止状态、每台空压机的加载状态、每台空压机的卸载状态、每台空压机的电流、每台空压机的出口压力，每台空压机的温度报警；所述待测试空压机的控制信号，包括：空压机的启动控制信号、空压机的停止控制信号、空压机的加载控制信号、空压机的卸载控制信号；所述通讯接口设备和空压机制柜中空压机配置的通讯接口相连，并通过Modus通讯方式进行通讯，每一台空压机配置一台通讯接口设备，若现场有N台空压机对应配置N台通讯接口设备；远程柜，在现场仪表与控控柜之间，起到信号中继的作用，读取现场仪表各项参数信号，通过通讯接口设备读取空压机各类参数信号，并将读取到的所有信号发给主控柜；所述远程柜包括：I/O模件、通讯模件、电源模件和远程柜机柜；电源模件：分别与I/O模件、通讯模件相连接，为I/O模件和通讯模件提供电源；I/O模件：实现数字信号与模拟信号双向转换，根据需要，设定模拟信号转换为数字信号、数字信号转换为模拟信号、开关量信号转换为数字信号或者数字信号转换为开关量信号，具体为：根据需要设定：将通讯接口设备中传递过来的模拟信号转换为数字信号；将现场仪表传递过来的模拟信号转换为数字信号；将现场仪表传递过来的开关量信号转化为数字信号；或者根据需要，设定：将通讯接口设备中传递过来的数字信号转换为模拟信号；将现场仪表传递过来的数字信号转换为模拟信号；将现场仪表传递过来的数字信号转化为开关量信号；通讯模件：与通讯接口设备相连接，实现远程柜与通讯接口设备之间的通讯；远程柜机柜：远程柜的外壳，起到保护内部器件的作用；网络A：第一交换机分别与远程柜、主控柜、工程师站、操作间、打印机之间的通讯网络，根据备用网络使用规则进行网络A与网络B之间切换；网络B：第二交换机分别与远程柜、主控柜、工程师站、操作间、打印机之间的通讯网络，为备用网络，根据备用网络使用规则进行网络A与网络B之间切换；所述备用网络使用规则：当网络A出现故障无法进行通讯时，切换到网络B，否则使用网络A进行通讯；所述网络A与网络B通讯介质为RJ45网线；主控柜：将远程柜实时传递过来的所有信号，通过主控柜控制器中空压机优化软件进行运算，得到空压机控制信号，并将控制信号传递给远程柜；所述主控柜包括：主控柜电源模件、控制器、主控柜通讯模件、第一交换机、第二交换机、主控柜机柜；主控柜电源模件分别与控制器、主控柜通讯模件、第一交换机、第二交换机相连接，为控制器、主控柜通讯模件、第一交换机、第二交换机提供电源；控制器保存有空压机控制软件，对远程柜实时传递过来的所有信号进行运算，并得到空压机控制信号，将空压机控制信号传递给远程柜；主控柜通讯模件，完成主控柜与远程柜之间的通讯；主控柜机柜，主控柜的外壳，起到保护内部器件的作用；第一交换机，通过第一交换机将远程柜、主控柜、工程师站、操作站、打印机组成星型拓扑网络结构；第一交换机是远程柜、主控柜、工程师站、操作站、打印机之间进行数据传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成模块化群控空压机优化系统，其特征在于，具体步骤如下：包括：控制管理设备、主控设备、现场设备、网络A、网络B与压缩空气母管；/n所述控制管理设备分别通过网络A和网络B与主控设备相连接，主控设备分别通过网络A和网络B与现场设备相连接，现场设备与压缩空气母管相连接；/n所述控制管理设备位于控制室，下发控制指令给主控设备，并收集历史运行情况记录，为管理者提供汇总报表；/n所述主控设备位于电子间内，接收由控制管理设备下发的控制指令，并传递给现场设备，使得现场设备，按照控制指令运行；/n所述现场设备位于现场区域内，接收主控设备传递过来的控制指令，并传递给待优化的空压机，使待优化空压机按照控制指令运行，若待优化工厂有若干现场区域，则每一个现场区域均包含一套现场设备；/n所述压缩空气母管，将所有带优化空压机输出的压缩空气汇总到压缩空气母管，由压缩空气母管为用气对象提供压缩空气；/n网络A和网络B为通讯网络，根据备用网络使用规则进行网络A与网络B之间切换；/n所述备用网络使用规则：当网络A出现故障无法进行通讯时，切换到网络B，否则使用网络A进行通讯。/n

【技术特征摘要】
1.一种集成模块化群控空压机优化系统，其特征在于，具体步骤如下：包括：控制管理设备、主控设备、现场设备、网络A、网络B与压缩空气母管；
所述控制管理设备分别通过网络A和网络B与主控设备相连接，主控设备分别通过网络A和网络B与现场设备相连接，现场设备与压缩空气母管相连接；
所述控制管理设备位于控制室，下发控制指令给主控设备，并收集历史运行情况记录，为管理者提供汇总报表；
所述主控设备位于电子间内，接收由控制管理设备下发的控制指令，并传递给现场设备，使得现场设备，按照控制指令运行；
所述现场设备位于现场区域内，接收主控设备传递过来的控制指令，并传递给待优化的空压机，使待优化空压机按照控制指令运行，若待优化工厂有若干现场区域，则每一个现场区域均包含一套现场设备；
所述压缩空气母管，将所有带优化空压机输出的压缩空气汇总到压缩空气母管，由压缩空气母管为用气对象提供压缩空气；
网络A和网络B为通讯网络，根据备用网络使用规则进行网络A与网络B之间切换；
所述备用网络使用规则：当网络A出现故障无法进行通讯时，切换到网络B，否则使用网络A进行通讯。


2.根据权利要求1所述一种集成模块化群控空压机优化系统，其特征在于，所述控制管理设备，具体包括：工程师站、操作站、打印机；
所述主控设备，包括主控柜；
所述现场设备，具体包括：至少一台空压机制柜、至少一台通讯接口设备、远程柜、现场仪表；
现场仪表与远程柜相连接，远程柜与通讯接口设备通过通讯电缆相连接，通讯接口设备与空压机制柜通过通讯电缆相连接；远程柜通过网络A与第一交换机相连接，远程柜通过网络B与第二交换机相连接，第一交换机通过网络A与主控柜相连接，第二交换机通过网络B与主控柜相连接，第一交换机通过网络A分别与工程师站、操作站、打印机相连接，第二交换机通过网络B分别与工程师站、操作站、打印机相连接；压缩空气母管与空压机制柜连接；
所述现场仪表，现场中检测集成模块化群控空压机优化系统各类参数的设备，并将检测到的各项参数信号发送到通讯接口设备中；
所述空压机制柜中放置有待测试空压机及空压机控制模块，待测试空压机与空压机控制模块相连接，空压机控制模块作用为：通过调整参数控制空压机启停运行；
所述通讯接口设备，从现场仪表中读取待测试空压机的各类参数，从远程柜中读取待测试空压机的控制信号，并将控制信号传递给空压机制柜中待测试空压机；
所述通讯接口设备和空压机制柜中空压机配置的通讯接口相连，并通过Modus通讯方式进行通讯，每一台空压机配置一台通讯接口设备，若现场有N台空压机对应配置N台通讯接口设备；
远程柜，在现场仪表与控控柜之间，起到信号中继的作用，读取现场仪表各项参数信号，通过通讯接口设备读取空压机各类参数信号，并将读取到的所有信号发给主控柜；
所述远程柜包括：I/O模件、通讯模件、电源模件和远程柜机柜；
电源模件：分别与I/O模件、通讯模件相连接，为I/O模件和通讯模件提供电源；
I/O模件：实现数字信号与模拟信号双向转换，根据需要，设定模拟信号转换为数字信号、数字信号转换为模拟信号、开关量信号转换为数字信号或者数字信号转换为开关量信号，具体为：根据需要设定：将通讯接口设备中传递过来的模拟信号转换为数字信号；将现场仪表传递过来的模拟信号转换为数字信号；将现场仪表传递过来的开关量信号转化为数字信号；或者根据需要，设定：将通讯接口设备中传递过来的数字信号转换为模拟信号；将现场仪表传递过来的数字信号转换为模拟信号；将现场仪表传递过来的数字信号转化为开关量信号；
通讯模件：与通讯接口设备相连接，实现远程柜与通讯接口设备之间的通讯；
远程柜机柜：远程柜的外壳，起到保护内部器件的作用；
网络A：第一交换机分别与远程柜、主控柜、工程师站、操作间、打印机之间的通讯网络，根据备用网络使用规则进行网络A与网络B之间切换；
网络B：第二交换机分别与远程柜、主控柜、工程师站、操作间、打印机之间的通讯网络，为备用网络，根据备用网络使用规则进行网络A与网络B之间切换；
主控柜：将远程柜实时传递过来的所有信号，通过主控柜控制器中空压机优化软件进行运算，得到空压机控制信号，并将控制信号传递给远程柜；
所述主控柜包括：主控柜电源模件、控制器、主控柜通讯模件、第一交换机、第二交换机、主控柜机柜；
主控柜电源模件分别与控制器、主控柜通讯模件、第一交换机、第二交换机相连接，为控制器、主控柜通讯模件、第一交换机、第二交换机提供电源；
控制器保存有空压机控制软件，对远程柜实时传递过来的所有信号进行运算，并得到空压机控制信号，将空压机控制信号传递给远程柜；
主控柜通讯模件，完成主控柜与远程柜之间的通讯；
主控柜机柜，主控柜的外壳，起到保护内部器件的作用；
第一交换机，通过第一交换机将远程柜、主控柜、工程师站、操作站、打印机组成星型拓扑网络结构；第一交换机是远程柜、主控柜、工程师站、操作站、打印机之间进行数据传输和交换的中间媒介；
第二交换机，通过第二交换机将远程柜、主控柜、工程师站、操作站、打印机组成星型拓扑网络结构；第二交换机是远程柜、主控柜、工程师站、操作站、打印机之间进行数据传输和交换的中间媒介；
工程师站，设置第一工控机及第一显示器、第一鼠标和第一键盘，将空压机控制软件下装至主控柜控制器；将空压机控制信号按照时间顺序组成空压机控制数据库，获取数据库历史数据、数据趋势、报警信息报表；通过显示器获取空压机运行状态监控画面；
操作站，包括第二工控机、第二显示器、第二鼠标和第二键盘；第二工控机下发空压机控制信号，并通过显示器获取空压机运行状态监控画面；
打印机，打印数据库历史数据、数据趋势、报警信息报表。


3.根据权利要求2所述一种集成模块化群控空压机优化系统，其特征在于，所述集成模块化群控空压机优化系统各类参数的设备，具体包括：测量压力设备、测量温度设备、测量流量设备、测量空压机电流信号设备、测量空压机电压信号设备；其中，测量压力设备测量压缩空气母管中压力值；测量温度设备测量压缩空气母管中温度值；测量流量设备测量压缩空气母管中流量值；测量空压机电流信号设备测量每台空压机电流值；测量空压机电压信号设备测量每台空压机电压值；
现场仪表测量信号均为4～20mA，测量信号通过电缆接入远程柜中I/O模件，I/O模件将测量信号转换为数字信号。


4.根据权利要求2所述一种集成模块化群控空压机优化系统，其特征在于，所述读取待测试空压机的各类参数，包括：每台空压机的运行状态、每台空压机的停止状态、每台空压机的加载状态、每台空压机的卸载状态、每台空压机的电流、每台空压机的出口压力，每台空压机的温度报警；
所述待测试空压机的控制信号，包括：空压机的启动控制信号、空压机的停止控制信号、空压机的加载控制信号、空压机的卸载...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永辉，张敏，郑志刚，于子龙，赵春荣，杨大勇，弭尚文，代玉新，赵晓军，高斌，张德祥，王伟，由文江，
申请(专利权)人：中电投东北能源科技有限公司，北京驰电自动化科技有限公司，沈阳盛元电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21