一种空压机物联网控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种空压机物联网控制系统，包括控制器，以及与控制器电连接的信号采集模块、终端控制模块、通讯接口模块和系统供电用的电源模块，信号采集模块包括压力信号采集单元、温度信号采集单元、电信号采集单元和流量信号采集单元，压力信号采集单元、温度信号采集单元、电信号采集单元和流量信号采集单元分别通过对应的信号调理电路与模拟量数据采集器连接，模拟量数据采集器与控制器连接，控制器连接有通讯接口模块。本发明专利技术不仅可以改善监控人员的劳动条件，大大减轻其工作量，而且相关人员能随时随地对空压机进行监控，使压缩机组的自动化程度不断升级，压缩机安全性能得到有力保证，在空压机数量比较多的情况下，更能体现系统的优越性。体现系统的优越性。体现系统的优越性。

【技术实现步骤摘要】
一种空压机物联网控制系统


[0001]本专利技术涉及空压机控制领域，具体涉及一种可对空压机进行远程监控的空压机物联网控制系统。

技术介绍

[0002]空压机是很多类企业的必备设备，其启动和停车过程有严格的要求。现有空压机一般都由固定工人值守，平时启动和停车根据生产需要随时调度，由工人按要求的顺序操作相应开关、阀门和主电机而完成启停过程。运行中，要求值班人员经常检测机组状况，在温度、压力、电机额定电流等超过允许值时应紧急停车。因此，空压机每天24小时间断运行需由工人24小时连续值守，显然，这是对人力资源的严重浪费。所以，有必要对此过程进行全自动控制，并在远程操作室设置监控和报警装置，以实现现场无人值守和远程监控。
[0003]在空压机智能检测方面国内外研究较多，其应用场合各异，如矿山、加气站、水厂等。随着物联网技术的迅速发展，使得空压机的远程监控成为可能，监控人员不仅可以坐在监控室里对空压机进行实时的动态监控，而且可以随时随地通过网络进行远程控制。空压机监测包括两方面内容，首先采集空压机的相关参数，然后分析采集到的数据作出相应的控制和处理，以保证空压机的正常运行和按工艺要求运行，但是融入高精度数据采集技术和全面状态信息采集的空压机运行状态监测系统并不多见。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种数据采集精度高，可对空压机运行状态信息进行全方面监控并反馈控制的空压机物联网控制系统。
[0005]本专利技术实现上述技术效果所采用的技术方案是：
[0006]一种空压机物联网控制系统，包括控制器，以及与所述控制器电连接的信号采集模块、终端控制模块、通讯接口模块和系统供电用的电源模块，所述信号采集模块包括压力信号采集单元、温度信号采集单元、电信号采集单元和流量信号采集单元，所述压力信号采集单元、所述温度信号采集单元、所述电信号采集单元和所述流量信号采集单元分别通过对应的信号调理电路与模拟量数据采集器连接，所述模拟量数据采集器与控制器连接，所述控制器连接有通讯接口模块，所述压力信号采集单元包括一级缸压力采集电路、二级缸压力采集电路、储气罐压力采集电路、液压油压力采集电路，所述温度信号采集单元包括一级缸排气温度采集电路、二级缸排气温度采集电路、风包温度采集电路、液压油温度采集电路、电机温度采集电路、冷却水出口温度采集电路，所述电信号采集单元包括主电机电流采集电路、电源电压采集电路，所述流量信号采集单元包括中冷断水信号采集电路、后冷断水信号采集电路、高压断水信号采集电路和低压断水信号采集电路。
[0007]优选地，在上述的空压机物联网控制系统中，所述终端控制模块包括电机控制电路和开关量电路，所述电机控制电路包括两个串联的MOC3052隔离光耦M1和M2，以及三极管Q1、三极管Q2、压敏电阻R59，三极管Q1经电阻R57与串联的MOC3052隔离光耦M1连接，
MOC3052隔离光耦M1和M2与三极管Q2连接，再与压敏电阻R59并联。
[0008]优选地，在上述的空压机物联网控制系统中，所述开关量电路包括用于控制加载阀、油阀和交流接触器的开出量电路，以及用于接收外部信息以便于系统做出相应执行动作的开入量电路。
[0009]优选地，在上述的空压机物联网控制系统中，所述一级缸压力采集电路、二级缸压力采集电路、储气罐压力采集电路、润滑油压力采集电路均采用相同的压力采集电路布置在对应压力检测点，所述压力采集电路包括压力传感器、运算放大器U2、二极管D10、电阻R220、电阻R128、电阻R222、电阻R219以及电容C200，压力传感器使用24V电压串联二极管D10进行供电，压力传感器产生的电流信号经电阻R220转换为电压信号，压力传感器通过接电插座与电阻R128连接，电阻R128与运算放大器U2连接，电阻R222与电容C200并联并接地，压力信号Pout经电阻R219输出至所述信号调理电路。
[0010]优选地，在上述的空压机物联网控制系统中，所述压力传感器采用陶瓷压阻式压力传感器。
[0011]优选地，在上述的空压机物联网控制系统中，所述一级缸排气温度采集电路、二级缸排气温度采集电路、风包温度采集电路、液压油温度采集电路、电机温度采集电路、冷却水出口温度采集电路均采用相同的温度采集电路布置在对应的温度检测点，所述温度采集电路包括由温度传感器PT100、电阻R198、电阻R206、电阻R208构成的差分桥式电路，温度信号经差分桥式电路转换为电压信号，然后经由运算放大器U3和运算放大器U4构成的放大电路输出至所述信号调理电路。
[0012]优选地，在上述的空压机物联网控制系统中，所述主电机电流采集电路包括电流互感器T5、瞬态抑制二极管U15、整流桥U16、采样电阻R30、限流电阻R31、运算放大器U5以及限流电阻R33连接构成。
[0013]优选地，在上述的空压机物联网控制系统中，所述电源电压采集电路包括电压互感器T6、瞬态抑制二极管U7、整流桥U11、采样电阻R38、限流电阻R39、运算放大器U6以及限流电阻R40连接构成。
[0014]优选地，在上述的空压机物联网控制系统中，所述中冷断水信号采集电路、后冷断水信号采集电路、高压断水信号采集电路和低压断水信号采集电路均采用相同的水位采集电路布置在对应的水位检测点，所述水位采集电路包括水位传感器、由电阻R1和电容C构成的滤波电路、由运算放大器U7构成的放大电路，以及连接在滤波电路和放大电路之间的电压跟随器组成。
[0015]本专利技术的有益效果为：本专利技术的空压机物联网控制系统具有较强的数据采集能力和较高的数据采样精度，通过多通道的模拟量数据采集器可以实现对空压机各类参数的全面采集，为空压机的远程监控提供了可靠的数据支持。该控制系统不仅可以改善监控人员的劳动条件，大大减轻其工作量，而且相关人员能够随时随地对空压机进行监控，使压缩机组的自动化程度不断升级，压缩机安全性能得到有力保证。在空压机数量比较多的情况下，更能体现系统的优越性。
附图说明
[0016]图1为本专利技术所述控制系统的模块图；
[0017]图2为本专利技术所述电机控制电路的模块图；
[0018]图3为本专利技术所述开出量电路的模块图；
[0019]图4为本专利技术所述开入量电路的模块图；
[0020]图5为本专利技术所述信号采集模块的模块图；
[0021]图6为本专利技术所述压力信号采集单元的模块图；
[0022]图7为本专利技术所述温度信号采集单元的模块图；
[0023]图8为本专利技术所述电信号采集单元的模块图；
[0024]图9为本专利技术所述流量信号采集单元的模块图；
[0025]图10为本专利技术所述压力采集电路的电路图；
[0026]图11为本专利技术所述温度采集电路的电路图；
[0027]图12为本专利技术所述主电机电流采集电路的电路图；
[0028]图13为本专利技术所述电源电压采集电路的电路图；
[0029]图14为本专利技术所述水位采集电路的电路图；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空压机物联网控制系统，其特征在于，包括控制器，以及与所述控制器电连接的信号采集模块、终端控制模块、通讯接口模块和系统供电用的电源模块，所述信号采集模块包括压力信号采集单元、温度信号采集单元、电信号采集单元和流量信号采集单元，所述压力信号采集单元、所述温度信号采集单元、所述电信号采集单元和所述流量信号采集单元分别通过对应的信号调理电路与模拟量数据采集器连接，所述模拟量数据采集器与控制器连接，所述控制器连接有通讯接口模块，所述压力信号采集单元包括一级缸压力采集电路、二级缸压力采集电路、储气罐压力采集电路、液压油压力采集电路，所述温度信号采集单元包括一级缸排气温度采集电路、二级缸排气温度采集电路、风包温度采集电路、液压油温度采集电路、电机温度采集电路、冷却水出口温度采集电路，所述电信号采集单元包括主电机电流采集电路、电源电压采集电路，所述流量信号采集单元包括中冷断水信号采集电路、后冷断水信号采集电路、高压断水信号采集电路和低压断水信号采集电路。2.根据权利要求1所述的空压机物联网控制系统，其特征在于，所述终端控制模块包括电机控制电路和开关量电路，所述电机控制电路包括两个串联的MOC3052隔离光耦M1和M2，以及三极管Q1、三极管Q2、压敏电阻R59，三极管Q1经电阻R57与串联的MOC3052隔离光耦M1连接，MOC3052隔离光耦M1和M2与三极管Q2连接，再与压敏电阻R59并联。3.根据权利要求2所述的空压机物联网控制系统，其特征在于，所述开关量电路包括用于控制加载阀、油阀和交流接触器的开出量电路，以及用于接收外部信息以便于系统做出相应执行动作的开入量电路。4.根据权利要求1所述的空压机物联网控制系统，其特征在于，所述一级缸压力采集电路、二级缸压力采集电路、储气罐压力采集电路、润滑油压力采集电路均采用相同的压力采集电路布置在对应压力检测点，所述压力采集电路包括压力传感器、运算放大器U2、二极管D10、电阻R220、电阻R12...

【专利技术属性】
技术研发人员：张静，张荣贵，赵彦东，郝留忠，尹兆启，
申请(专利权)人：云南建投矿业工程有限公司，
类型：发明
国别省市：