基于LOGO！的阿特拉斯空压机控制改造

罗曦

基于LOGO！的阿特拉斯空压机控制改造

Innovation of Atlas Air Compressor Control Based on LOGO!

罗曦

1 引言

美国阿特拉斯空压机具有较高的可靠性，其运行噪音低、效率高，在国内厂矿中被广泛应用于动力气源或制氧系统。我公司有4台GA90风冷机和3台GW132水冷机，使用期已超过10年，部分机器的Elektronikon装置出现故障且无法修复，由于是较早期产品，难以找到可完全替代的备件，因而必须对其控制保护装置进行改造。本文介绍以西门子LOGO！230RC微型控制器为核心、XSD多通道数显仪作模拟量采集显示，替代Elektronikon装置的空压机保护控制系统，功能可靠实用，空压机运行信息一目了然，便于现场及维护人员查看空压机运行状态。

2 控制要求

达到原装置控制要求，实现遥控/就地开机、Y-△起动、根据设定压力自动加载、遥控加载、空压机各监测点（温度、压力）数据显示、各监测点参数越限报警、压缩机温度越限停机保护等功能。

3 硬件配置及结构

西门子LOGO！230RC微型控制器特点是功能强、体积小、编程简单、可靠性高、容易维护，配合扩展模块DM8 230R，最多可达24个DI和16个DO，可满足较为复杂的控制要求，内置有8种基本功能和26种特殊功能的逻辑控制模块，编程时可直接选取并反复调用。

XSD系列多通道数显仪有热电阻、热电偶、直流电流、直流电压、直流mV输入等多种规格，与各类模拟量输出的传感器配合，完成温度、压力等物理量的测量、变换、显示和控制，可提供精密电源给传感器供电。

阿特拉斯空压机有3个温度测量点：压缩机温度、压缩空气温度、冷却器温度，采用PT1000传感器；4个压力测量点：出口气体压力、主机喷油压力、过滤器压差、油气分离器压差，压力传感器信号类型及量程厂家没有标注，通过对正常机器在开机、停机状态下分别测量，线性化计算，得出各传感器量信号类型及量程如表1。

为达到较为完善的功能，优化的硬件配置如下：1个微型控制器LO⁃GO!230RC、3个扩展模块DM8 230R、1个4通道数显仪XSD PT1000、1个4通道数显仪XSD 0～5VDC。用数显仪提供的5VDC电源给压力传感器供电。

硬件连接上，对电机二次回路不作改动，将接在原装置Elektronikon输出接点K01、K02、K03、K04的引线分别接至LOGO！的输出接点Q1、Q2、Q3、Q4；温度传感器与温度数显仪的信号输入端连接，压力传感器压力数显仪的信号输入端连接，数显仪的开关量输出接点与LOGO！的输入点连接。LOGO！控制原理及系统接线图如图1所示。

4 多通道数显仪开关量输出设置

各监测点温度、压力直接在数显仪显示。根据运行经验，对空压机各温度、压力动作值设置如下：

压缩机温度＞110℃停机，压缩空气温度＞50℃报警，冷却器温度＞55℃报警，主机喷油压力＜2.8×105Pa报警，过滤器压差＞0.8×105Pa报警，油气分离器压差＞0.8×105Pa报警，压缩机在就地方式下出口压力＜6×105Pa加载。

5 程序设计

采用LOGO!Soft Comfort V6.0编程软件轻松实现程序设计，下载到LOGO！，或可直接在LOGO！面板上编辑程序。

I9、I10分别为主机和冷却风机热继电器常闭接点，当其中任一点断开，过载报警指示灯闪烁。I13～I16为温度数显仪三个开关量输出常开接点，用于测量点温度越限报警；I17～I20为压力数显仪四个开关量输出常开接点，I17用于在就地方式下空压机的加载，I18～I20用于测量点压力越限报警。当监测点数值达到数显仪设定的动作值时，数显仪的相应输出接点接通，相应的报警指示灯闪烁，开关量正常后通过I6复归（图2）。

表1 各传感器信号类型及量程

通过选择按钮S5转换I5状态，实现就地遥控方式选择。选择就地方式时，按就地起动按钮S7起动，远方控制不起作用，按就地停机按钮S8停机；选择遥控方式时，远方DCS接通I1起动，就地起动按钮S7不起作用，远方DCS断开I2时停机，或可按就地停机按钮S8停机。起动按Y-△起动方式进行。

起动完毕后，程序根据就地遥控方式判断加载依据：就地方式时，通过压力数显仪整定的动作值自动加载；遥控方式时，DCS根据管网压力需要，接通I4加载。压缩机温度越限时，I13接通，保护停机，非紧急停机均先卸载再延时停机，紧急情况下按下紧停按钮I3则直接停机（图3）。

本系统设运行、故障、备妥3个常开接点送远方DCS，以便远方控制室了解空压机状态。空压机起动完毕，Q5闭合，表示空压机运行；Q6、Q7正常时吸合，表示无空压机故障并备妥，压缩机温度过高或过载时Q6断开，表示空压机故障，任一监测点越限报警时，Q7断开，表示不备妥（图4）。

6 结束语

该系统通过PLC和二次仪表的方式，对使用有一定年限的空压机控制进行改造，解决了找备件难的问题，经在我公司阿特拉斯空压机使用，性能可靠，价廉物美，取得了良好的经济效益。

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