一种基于物联网的空压机组智能控制系统.pdf

本发明公开一种基于物联网技术的空压机组智能控制系统，系统包括储气罐、监控电脑、空压机主机和空压机从机组，空压机主机和空压机从机组分别通过空气管道与储气罐连通，输出高压空气给储气罐，储气罐再将压缩空气输出送给生产车间，空压机主机和空压机从机组分别通过有线或无线方式将空压机参数传输给监控电脑。通过本发明可有效降低设备制造成本，优化控制方式，降低能源损耗，优化运行方式，降低维护成本，提高自动化程度，达到了真正的空压机组智能控制系统。

权利要求书
1.  一种基于物联网的空压机组智能控制系统，其特征是：所述的系统包括储气罐、监控电脑、空压机主机和空压机从机组，空压机主机和空压机从机组分别通过空气管道与储气罐连通，输出高压空气给储气罐，储气罐再将压缩空气输出送给生产车间，空压机主机和空压机从机组分别通过有线或无线方式将空压机参数传输给监控电脑。

2.  根据权利要求1所述的基于物联网的空压机组智能控制系统，其特征是：所述的空压机主机包括主机控制模块、主机电源模块、主机智能仪表、矢量型变频器以及主机主电机，主机智能仪表输出检测信息给主机控制模块，主机控制模块输出控制信息给矢量型变频器，矢量型变频器控制主机主电机工作，主机主电机驱动主机压缩机工作，输出高压空气给储气罐，主机电源模块给主机智能仪表供电。

3.  根据权利要求2所述的基于物联网的空压机组智能控制系统，其特征是：所述的空压机主机还包括数据采集系统，数据采集系统连接在矢量型变频器上。

4.  根据权利要求2所述的基于物联网的空压机组智能控制系统，其特征是：所述的主机控制模块采用一体化触摸屏。

5.  根据权利要求1所述的基于物联网的空压机组智能控制系统，其特征是：所述的空压机从机组包括一个以上的空压机从机，空压机从机包括从机控制模块、从机电源模块、从机智能仪表、星三角主电路以及从机主电机，从机智能仪表输出检测信息给从机控制模块，从机控制模块输出控制信息给星三角主电路，星三角主电路控制从机主电机工作，从机主电机驱动从机压缩机工作，输出高压空气给储气罐，从机电源模块给从机智能仪表供电。

6.  根据权利要求5所述的基于物联网的空压机组智能控制系统，其特征是：所述的从机控制模块采用一体化触摸屏。

7.  根据权利要求1至6中任意一项所述的基于物联网的空压机组智能控制系统，其特征是：所述的储气罐上连接有压力传感器，压力传感器将将压力信号传输给主机控制模块。

说明书一种基于物联网的空压机组智能控制系统
技术领域
    本发明公开一种控制系统，具体涉及到一种基于物联网技术的空压机组智能控制系统，本发明应用于各种工厂企业。
背景技术
目前，空压机主要包括PLC可编程序控制器或一体化文本控制器、压力传感器、星三角主电路、电动机以及空气储气罐，空压机只完成基本的供气功能，空压机相对是独立的设备，不能搭建成一个空压机群组控制系统。常规的空压机内无变频器，不能通过压力传感器等检测储气罐压力自动调节电动机输出转速，容易造成浪费能源，只能通过传统的卸载方式或人工启停进行控制；设备管理员不能通过远程获得设备状态、故障信息、预警信息、运行时间、停机时间、电机电压、电流等参数，空压机控制系统缺少智能仪表，不能实时监控设备的能耗，能耗成本不可控。近年来，随着全球自动化工厂技术的日益发展，传统的空压机已经不能满足现代化工厂的需求。
传统的空压机机相对是独立的，不能搭建成空压机组控制系统，由于现在一般的工厂都是多台空压机组并联运行，且现场负载经常变化，需要人工去干预空压机运行，无“调度”功能；传统的空压机无变频器，不能通过压力传感器检测储气罐压力自动调节电动机输出转速，浪费能源，整体自动化程序低；设备管理人员不能第一时间获得设备运行状态，对设备进行预警，计划性停机维护保养；传统的空压机机无智能仪表，对于目前国家提倡的节能减排政策不符，对自身能耗不能把控。
发明内容
针对上述提到的现有技术中的空压机都是独立运行的，浪费能源的缺点，本发明提供一种新的基于物联网的空压机组智能控制系统，其采用主机控制从机的方式构成空压机系统，可有效提高整体的自动化水平。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种基于物联网的空压机组智能控制系统，系统包括储气罐、监控电脑、空压机主机和空压机从机组，空压机主机和空压机从机组分别通过空气管道与储气罐连通，输出高压空气给储气罐，储气罐再将压缩空气输出送给生产车间，空压机主机和空压机从机组分别通过有线或无线方式将空压机参数传输给监控电脑。
本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：
所述的空压机主机包括主机控制模块、主机电源模块、主机智能仪表、矢量型变频器以及主机主电机，主机智能仪表输出检测信息给主机控制模块，主机控制模块输出控制信息给矢量型变频器，矢量型变频器控制主机主电机工作，主机主电机驱动主机压缩机工作，输出高压空气给储气罐，主机电源模块给主机智能仪表供电。
所述的空压机主机还包括数据采集系统，数据采集系统连接在矢量型变频器上。
所述的主机控制模块采用一体化触摸屏。
所述的空压机从机组包括一个以上的空压机从机，空压机从机包括从机控制模块、从机电源模块、从机智能仪表、星三角主电路以及从机主电机，从机智能仪表输出检测信息给从机控制模块，从机控制模块输出控制信息给星三角主电路，星三角主电路控制从机主电机工作，从机主电机驱动从机压缩机工作，输出高压空气给储气罐，从机电源模块给从机智能仪表供电。
所述的从机控制模块采用一体化触摸屏。
所述的储气罐上连接有压力传感器，压力传感器将将压力信号传输给主机控制模块。
本发明的有益效果是：通过本发明可有效降低设备制造成本，优化控制方式，降低能源损耗，优化运行方式，降低维护成本，提高自动化程度，达到了真正的空压机组智能控制系统。
下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
    图1为本发明系统方框图。
具体实施方式
本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。
请参看附图1，本发明主要包括储气罐、监控电脑、空压机主机和空压机从机组，空压机主机和空压机从机组分别通过空气管道与储气罐连通，输出压缩空气给储气罐，储气罐再将压缩空气输出送给生产车间，空压机主机和空压机从机组分别通过WiFi将智能仪表参数，以及通过矢量型变频器和一体化触摸屏检测自身设备状态、故障信息、预警信息、运行时间、停机时间、电机电压、电流等参数并发送给监控电脑。本实施例中，空压机主机主要包括主机控制模块、主机电源模块、主机智能仪表、矢量型变频器以及主机主电机，本实施例中，主机控制模块采用一体化触摸屏，通过一体化触摸屏取代PLC，减少了一个PLC可编程序控制器，只有主机才有变频器，降低了设备制造成本，增加供应商市场竞争力，一体化触摸屏通过RS-485接口功能采集主机智能仪表参数（本实施例中，一体化触摸屏通过RS485读取智能仪表的有功功率，可计算出当前空压机的电能损耗、节电率、设备效率，可以动态反映生产能耗成本），本实施例中，一体化触摸屏内还集成有数据采集系统，用于检测主机的工作状态，如：自身设备状态、故障信息、预警信息、运行时间、停机时间、电机电压、电流等参数，主机智能仪表输出控制信号给矢量型变频器，矢量型变频器驱动主机主电机转动，主机主电机驱动主机压缩机工作，输出高压空气给储气罐。主机电源模块给主机智能仪表供电。本实施例中，在储气罐上连接有压力传感器，压力传感器将将压力信号传输给主机控制模块，本实施例中，空压机组系统共用一个压力传感器，使压力控制更加精确，同时降低安装成本和采购成本。
本实施例中，空压机从机组包括一个以上的空压机从机，空压机从机主要包括从机控制模块、从机电源模块、从机智能仪表、星三角主电路以及从机主电机，本实施例中，从机控制模块采用一体化触摸屏，一体化触摸屏通过RS-485接口功能采集从机智能仪表参数、自身设备状态、故障信息、预警信息、运行时间、停机时间、电机电压、电流等参数，从机智能仪表输出控制信号给星三角主电路，直接采用星三角主电路驱动从机主电机转动，从机主电机驱动从机压缩机工作，输出高压空气给储气罐。从机电源模块给从机智能仪表供电。
本发明中的一种基于物联网技术的空压机组智能控制系统，空压机从机各自通过一体化触摸屏的RS-485功能采集相应的从机智能仪表参数、自身设备状态、故障信息、预警信息、运行时间、停机时间、电机电压、电流等参数，再通过从机一体化触摸屏的WiFi功能发送给空压力主机的主机一体化触摸屏，空压力主机一体化触摸屏将参数汇总后通过WiFi功能发送给空压机组能耗监控电脑，设备管理人员通过数据报告中的设备状态、故障诊断、预警可以更好的合理安排空压机进入维护、检修、计划性停机等，提高空压机运行效率。通过灵活的搭配，多台一体化触摸屏通过内置的WiFi功能组成一个小型的局域网，可自动启停从机，使能耗降到最低。
本发明中将一台空压机上的一体化触摸屏设定一台作为主机，主机可对其他从机进行优化控制，当生产线停机不需要那么多空气时，主机自动发命令逐一停止从机组，当生产线开机时，主机再自动发命令逐一启动从机组，主机的变频器自动调节输出压力，空压机无须卸载，控制更加智能化，使空压机组与负载用气量达到最佳匹配，能耗降到最低，从而实现“调度”功能。
本发明中在空压机组智能控制系统中具有“一键设置”功能，减少空压机组前期调试时间和提高维护效率，本发明中采用一体化触摸屏中的无线WiFi通讯技术进行数据传输与控制，避免了传统数据传输方式带来的电缆施工，大大降低了施工的难度和系统安装成本，扩展非常灵活，空压机组都是在同一个车间，范围小，通讯稳定，本发明的一体化触摸屏采用Modbus TCP/IP标准协议，可无缝接入到生产企业的IT系统中，为自动化、智慧工厂提供了基础介质；并且可扩展为VPN功能，为供应商提供了远程服务端口，降低供应商上门服务的成本。
通过本发明可有效降低设备制造成本，优化控制方式，降低能源损耗，优化运行方式，降低维护成本，提高自动化程度，达到了真正的空压机组智能控制系统。