專利名稱：螺桿壓縮機(jī)與活塞壓縮機(jī)聯(lián)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及壓縮機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種螺桿壓縮機(jī)與活塞壓縮機(jī)聯(lián)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
能夠?qū)崿F(xiàn)將氣體從OMPa壓縮到5MPa的技術(shù)要求的特種壓縮機(jī)，設(shè)計(jì)及制造費(fèi)用特別高，而通過兩臺(tái)通用型的壓縮機(jī)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)此技術(shù)要求同時(shí)能大大降低成本。螺桿壓縮機(jī)與活塞式壓縮機(jī)都有獨(dú)立的控制系統(tǒng)，每臺(tái)機(jī)器都可以獨(dú)立的運(yùn)行。利用螺桿壓縮機(jī)作為系統(tǒng)的一級(jí)壓縮機(jī)，排出壓縮氣體作為活塞式壓縮機(jī)的進(jìn)氣壓力，而活塞式壓縮機(jī)作為系統(tǒng)的ニ、三級(jí)壓縮機(jī)，這樣此系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)將氣體從OMPa壓縮到5MPa的技術(shù)要 求。此系統(tǒng)的技術(shù)問題主要在于，這兩臺(tái)壓縮機(jī)的運(yùn)行必須聯(lián)動(dòng)控制并保證兩臺(tái)機(jī)組的工作狀態(tài)一致，這樣才能實(shí)現(xiàn)技術(shù)要求的設(shè)計(jì)參數(shù)，同時(shí)設(shè)計(jì)聯(lián)鎖控制功能確保機(jī)組能夠安全、穩(wěn)定的運(yùn)行?，F(xiàn)有壓縮機(jī)的工作方式是并聯(lián)工作也就是多臺(tái)壓縮機(jī)同時(shí)向系統(tǒng)管路供氣，如英格索蘭X4邏輯順序控制器屬于壓縮機(jī)并聯(lián)控制方式，可以進(jìn)行多臺(tái)壓縮機(jī)的順序控制，包括加卸載及啟停。它的工作方法是在系統(tǒng)管路上采集壓力信號(hào)，將此信號(hào)傳送到X4邏輯順序控制器?？刂破魃显O(shè)定系統(tǒng)壓カ的上下限。同時(shí)X4通過硬線連接其他壓縮機(jī)的遠(yuǎn)控加卸載開關(guān)(最多可控制4臺(tái)壓縮機(jī))，當(dāng)系統(tǒng)壓カ低于下限時(shí)，令第一臺(tái)壓縮機(jī)啟動(dòng)并加載，如果壓カ仍然很低時(shí)依次啟動(dòng)并加載ニ、三、四臺(tái)壓縮機(jī)直至所有壓縮機(jī)都滿載運(yùn)行。當(dāng)壓カ高于上限時(shí)，X4控制器會(huì)令一臺(tái)壓縮機(jī)卸載并停機(jī)，同加載方式相同次序卸載并停機(jī)其他壓縮機(jī)直至所有壓縮機(jī)都停機(jī)。它的作用是調(diào)節(jié)系統(tǒng)能夠穩(wěn)定的輸出壓力并節(jié)約能源避免不必要的浪費(fèi)?，F(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷主要在于I、無法使螺桿壓縮機(jī)與活塞式壓縮機(jī)串聯(lián)工作并聯(lián)動(dòng)控制動(dòng)作一致；2、無法實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)故障聯(lián)鎖停機(jī)功能；3、無采集活塞壓縮機(jī)的數(shù)據(jù)信號(hào)(如壓力、溫度等)功能；4、監(jiān)控畫面無法顯示壓縮機(jī)上的相關(guān)參數(shù)；5、無故障蜂鳴提示功能；6、無記錄歷史信息功能；7、無彩色及10寸觸摸屏顯示功能。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型就是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題而提供一種為螺桿壓縮機(jī)與活塞式壓縮機(jī)能夠串聯(lián)并聯(lián)動(dòng)工作設(shè)計(jì)的螺桿壓縮機(jī)與活塞壓縮機(jī)聯(lián)控系統(tǒng)。本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)[0015]一種螺桿壓縮機(jī)與活塞壓縮機(jī)聯(lián)控系統(tǒng)，包括螺桿壓縮機(jī)、活塞壓縮機(jī)與聯(lián)控設(shè)備，所述聯(lián)控設(shè)備包括主機(jī)與外売，所述主機(jī)分別與螺桿壓縮機(jī)和活塞壓縮機(jī)通過有線和/或無線方式連接；所述螺桿壓縮機(jī)與活塞壓縮機(jī)串聯(lián)。優(yōu)選的，所述主機(jī)至少包括控制器、數(shù)據(jù)通訊模塊和模擬量輸入模塊，控制器連接數(shù)據(jù)通訊模塊和模擬量輸入模塊；所述螺桿壓縮機(jī)上設(shè)置通信模塊，所述主機(jī)通過數(shù)據(jù)通訊模塊與螺桿壓縮機(jī)的通信模塊有線和/或無線方式連接；所述活塞壓縮機(jī)上設(shè)置傳感元件，所述主機(jī)通過模擬量輸入模塊與活塞壓縮機(jī)的傳感元件有線方式連接。優(yōu)選的，所述外殼上設(shè)置觸摸屏，所述觸摸屏與控制器連接。 優(yōu)選的，所述外殼上還設(shè)置故障蜂鳴器，所述故障蜂鳴器與控制器連接。 優(yōu)選的，所述主機(jī)還包括電源模塊，所述電源模塊連接控制器。優(yōu)選的，所述螺桿壓縮機(jī)的出氣ロ連接活塞壓縮機(jī)的進(jìn)氣ロ。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果本實(shí)用新型將螺桿壓縮機(jī)與活塞式壓縮機(jī)串聯(lián)在ー個(gè)供氣系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)串聯(lián)工作功能，能夠方便實(shí)現(xiàn)將氣體從OMPa壓縮到5MPa并大大降低成本，同時(shí)實(shí)現(xiàn)螺桿壓縮機(jī)與活塞式壓縮機(jī)聯(lián)動(dòng)控制及數(shù)據(jù)通訊、監(jiān)控、故障聯(lián)鎖停機(jī)等功能，確保機(jī)組能夠安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型。根據(jù)技術(shù)要求提出的系統(tǒng)吸氣壓カ為OMPa排氣壓カ為5MPa，單臺(tái)兩級(jí)壓縮的活塞式壓縮機(jī)無法滿足從0-5 MPa的壓縮比。為解決此技術(shù)問題，將螺桿壓縮機(jī)與活塞式壓縮機(jī)串聯(lián)在ー個(gè)供氣系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)串聯(lián)工作功能，解決螺桿壓縮機(jī)與活塞式壓縮機(jī)聯(lián)動(dòng)控制及數(shù)據(jù)通訊、監(jiān)控、故障停機(jī)等功能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)從OMPa到5MPa的技術(shù)要求。實(shí)現(xiàn)螺桿壓縮機(jī)與活塞式壓縮機(jī)聯(lián)合控制、聯(lián)動(dòng)工作的具體設(shè)計(jì)方案如下如圖1、2所示，一種螺桿壓縮機(jī)與活塞壓縮機(jī)聯(lián)控系統(tǒng)，包括螺桿壓縮機(jī)200、活塞壓縮機(jī)300與聯(lián)控設(shè)備100,螺桿壓縮機(jī)200與活塞壓縮機(jī)300串聯(lián),螺桿壓縮機(jī)200的出氣ロ連接活塞壓縮機(jī)300的進(jìn)氣ロ。聯(lián)控設(shè)備100包括主機(jī)與外殼,主機(jī)分別與螺桿壓縮機(jī)200和活塞壓縮機(jī)300通過有線和/或無線方式連接。聯(lián)控設(shè)備100的主機(jī)至少包括控制器10、數(shù)據(jù)通訊模塊20、模擬量輸入模塊30和電源模塊40，控制器10分別連接數(shù)據(jù)通訊模塊20、模擬量輸入模塊30和電源模塊40 ;聯(lián)控設(shè)備100的外殼上設(shè)置有觸摸屏50，觸摸屏50與控制器10連接。螺桿壓縮機(jī)200與活塞式壓縮機(jī)300都有獨(dú)立的控制系統(tǒng)，螺桿壓縮機(jī)200上設(shè)置有通信模塊80，活塞壓縮機(jī)300上設(shè)置有傳感元件90，聯(lián)控設(shè)備100的主機(jī)通過數(shù)據(jù)通訊模塊20與螺桿壓縮機(jī)200的通信模塊80有線和/或無線方式連接，通過模擬量輸入模塊30與活塞壓縮機(jī)300的傳感元件90有線方式連接，實(shí)現(xiàn)聯(lián)控設(shè)備100與螺桿壓縮機(jī)200和活塞壓縮機(jī)300連接及通信。作為優(yōu)選的實(shí)施方案,聯(lián)控設(shè)備100的外殼上還設(shè)置有故障蜂鳴器,該故障蜂鳴器與控制器連接接收控制器的指令。下面通過ー實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。聯(lián)控設(shè)備采用PLC+觸摸屏的控制方式，主要實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)的順序控制及數(shù)據(jù)監(jiān)控。通過PLC支持的數(shù)據(jù)通訊模塊與螺桿壓縮機(jī)(通過通信模塊)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控的功能，通過(模擬量輸入模塊和傳感元件)接收活塞式壓縮機(jī)各監(jiān)控點(diǎn)的模擬量信號(hào)對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控并實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)的起停及加卸載、故障報(bào)警等功能。選用OMRON CQMlH系列PLC作為邏輯控制的核心元件，選用OMRON NT631C彩色10寸觸摸屏作為監(jiān)視窗ロ。通過PLC對(duì)聯(lián)控系統(tǒng)進(jìn)行邏輯編程、數(shù)據(jù)通信等功能。通過觸摸屏進(jìn)行現(xiàn)場的操作以及數(shù)據(jù)監(jiān)控、報(bào)警顯示。數(shù)據(jù)通訊模塊采取OMRON RS485 MODBUS通信技 術(shù)與螺桿壓縮機(jī)的通信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，對(duì)螺桿壓縮機(jī)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視及控制。同時(shí)采用PLC的模擬量輸入模塊監(jiān)控活塞式壓縮機(jī)(其上設(shè)置傳感元件)各關(guān)鍵點(diǎn)的參數(shù)包括壓カ及溫度等，通過PLC的邏輯運(yùn)算，對(duì)螺桿壓縮機(jī)及活塞壓縮機(jī)的啟動(dòng)、停止及加卸載進(jìn)行控制。I、通過PLC進(jìn)行PLC邏輯編程，通過PLC的數(shù)據(jù)通訊模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)螺桿壓縮機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)時(shí)監(jiān)控螺桿壓縮機(jī)的數(shù)據(jù)變化包括(啟動(dòng)、停止、加卸載及信號(hào)參數(shù))并將監(jiān)控活塞壓縮機(jī)上信號(hào)參數(shù)的變化。經(jīng)過PLC的邏輯運(yùn)算，輸出壓縮機(jī)啟動(dòng)、停止及加卸載信號(hào)來聯(lián)動(dòng)控制螺桿壓縮機(jī)及活塞壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)使壓縮機(jī)工作步調(diào)一致。為實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)能夠串聯(lián)工作通過PLC進(jìn)行邏輯控制，通過通訊方式采集螺桿壓縮機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，監(jiān)視并控制螺桿壓縮機(jī)的運(yùn)行情況(啟動(dòng)、停止、加卸載)，通過監(jiān)控活塞壓縮機(jī)上信號(hào)參數(shù)的變化控制活塞壓縮機(jī)啟動(dòng)、停止或加卸載。從而實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)串聯(lián)工作的功能并確保兩臺(tái)壓縮機(jī)的可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。2、通過PLC編程軟件設(shè)計(jì)相關(guān)壓縮機(jī)的信號(hào)參數(shù)的監(jiān)控，一旦發(fā)生超壓、超溫或電機(jī)過載信號(hào)時(shí)立刻令壓縮機(jī)停機(jī)。3、在PLC上加裝模擬量輸入模塊采集來自活塞式壓縮機(jī)機(jī)體上各信號(hào)參數(shù)包括4-20 ma或熱電阻イ目號(hào)等。4、在觸摸屏上通過編程軟件組態(tài)監(jiān)控畫面顯示來自螺桿壓縮機(jī)及活塞壓縮機(jī)的參數(shù)信息及運(yùn)行狀態(tài)。5、在系統(tǒng)電氣圖上設(shè)計(jì)安裝了故障蜂鳴器及消音按鈕提示用戶機(jī)組的工作情況。6、通過觸摸屏的組態(tài)編程軟件設(shè)計(jì)了歷史報(bào)警信息及當(dāng)前故障信息的記錄，大大方便了用戶的現(xiàn)場維護(hù)的時(shí)間。7、10寸彩色顯示屏令用戶對(duì)監(jiān)控參數(shù)一目了然，并通過觸摸鍵對(duì)參數(shù)進(jìn)行修改方便操作。工作過程如下I、選用螺桿壓縮機(jī)作為系統(tǒng)的一級(jí)排氣壓カ將空氣從OMPa壓縮到0. 8MPa。2、選用兩級(jí)活塞式壓縮機(jī)作為ニ、三級(jí)壓縮。壓縮機(jī)進(jìn)氣壓カ為0. SMPa經(jīng)過ニ、三級(jí)壓縮，最終系統(tǒng)出ロ排氣為5MPa。[0047]3、聯(lián)控系統(tǒng)工作狀態(tài)通過旁通閥對(duì)系統(tǒng)出口壓カ進(jìn)行調(diào)節(jié)當(dāng)壓カ達(dá)到設(shè)定壓力后，旁通閥打開將出口的壓縮空氣引回到活塞式壓縮機(jī)的進(jìn)ロ，保證管網(wǎng)壓カ的穩(wěn)定。此時(shí)作為ー級(jí)壓縮的螺桿式壓縮機(jī)出口排氣壓力也因?yàn)榛钊麎嚎s機(jī)進(jìn)ロ壓力的提高而自動(dòng)進(jìn)入卸載狀態(tài)。這樣兩臺(tái)壓縮機(jī)都處于卸載運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)管網(wǎng)壓カ低于設(shè)定壓カ后，旁通閥關(guān)閉活塞壓縮機(jī)開始向管網(wǎng)送氣。由于系統(tǒng)出口的空氣沒有回到活塞式壓縮機(jī)進(jìn)ロ(也就是螺桿壓縮機(jī)的出ロ)，導(dǎo)致螺桿壓縮機(jī)出ロ的壓カ降低，當(dāng)壓カ降低到螺桿壓縮機(jī)出ロ壓カ設(shè)定點(diǎn)吋，螺桿壓縮機(jī)開始加載運(yùn)行。此時(shí)兩臺(tái)機(jī)組處于加載運(yùn)行狀態(tài)。4、聯(lián)控系統(tǒng)的啟停方式 系統(tǒng)啟動(dòng)當(dāng)按下系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕后，聯(lián)控設(shè)備輸出螺桿壓縮機(jī)啟動(dòng)信號(hào)(無源干接點(diǎn))此信號(hào)連接到螺桿壓縮機(jī)控制器上的遠(yuǎn)控啟動(dòng)端子上，同時(shí)通過數(shù)據(jù)通信方式采集螺桿壓縮機(jī)的各工作參數(shù)及工作狀態(tài)。由于此時(shí)活塞壓縮機(jī)還未啟動(dòng)，螺桿壓縮機(jī)的排氣出口壓カ升高后自動(dòng)轉(zhuǎn)入卸載狀態(tài)，此時(shí)聯(lián)控設(shè)備采集到螺桿壓縮機(jī)的卸載信號(hào)后，輸出活塞壓縮機(jī)啟動(dòng)信號(hào)(無源干接點(diǎn))，活塞壓縮機(jī)啟動(dòng)。隨后系統(tǒng)進(jìn)入正常的工作狀態(tài)。系統(tǒng)停機(jī)當(dāng)按下系統(tǒng)停止按鈕后，聯(lián)控設(shè)備輸出活塞壓縮機(jī)停止信號(hào)(無源干接點(diǎn))活塞壓縮機(jī)停機(jī)，由于活塞壓縮機(jī)處于停止運(yùn)行狀態(tài)，螺桿壓縮機(jī)又進(jìn)入卸載狀態(tài)。當(dāng)聯(lián)控設(shè)備接收到活塞壓縮機(jī)停止運(yùn)行的信號(hào)后，再輸出螺桿壓縮機(jī)停止信號(hào)(無源干接點(diǎn))，螺桿壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。系統(tǒng)進(jìn)入停止?fàn)顟B(tài)。5、手動(dòng)啟停方式將螺桿壓縮機(jī)和活塞壓縮機(jī)的本地控制柜都選擇到本地控制模式后，在本地控制上操作壓縮機(jī)啟停。次序如下啟動(dòng)螺桿壓縮機(jī)(啟動(dòng))——螺桿壓縮機(jī)(加載)——活塞壓縮機(jī)(啟動(dòng))——活塞壓縮機(jī)(加載)停止活塞壓縮機(jī)(停止)——螺桿壓縮機(jī)(停止)6、通訊及連接螺桿壓縮機(jī)的運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)通過modbus rtu的方式與聯(lián)控設(shè)備通訊并通過硬線連接的方式控制螺桿壓縮機(jī)的啟停?；钊麎嚎s機(jī)的運(yùn)行參數(shù)通過傳感元件將信號(hào)傳送到聯(lián)控設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視與控制，通過硬線連接這些傳感元件同時(shí)用硬線方式控制活塞壓縮機(jī)的啟停。本實(shí)用新型的關(guān)鍵點(diǎn)在于壓縮機(jī)的PLC聯(lián)鎖控制功能(也就是PLC的程序)以及相對(duì)應(yīng)的觸摸屏組態(tài)程序，此功能的作用是控制螺桿壓縮機(jī)與活塞式壓縮機(jī)能夠聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)并實(shí)施監(jiān)控機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。以上公開的僅為本申請(qǐng)的幾個(gè)具體實(shí)施例，但本申請(qǐng)并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化，都應(yīng)落在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍內(nèi)。權(quán)利要求1.一種螺桿壓縮機(jī)與活塞壓縮機(jī)聯(lián)控系統(tǒng)，其特征在于，包括螺桿壓縮機(jī)、活塞壓縮機(jī)與聯(lián)控設(shè)備，所述聯(lián)控設(shè)備包括主機(jī)與外殼，所述主機(jī)分別與螺桿壓縮機(jī)和活塞壓縮機(jī)通過有線和/或無線方式連接；所述螺桿壓縮機(jī)與活塞壓縮機(jī)串聯(lián)。
2.如權(quán)利要求I所述的螺桿壓縮機(jī)與活塞壓縮機(jī)聯(lián)控系統(tǒng)，其特征在于，所述主機(jī)至少包括控制器、數(shù)據(jù)通訊模塊和模擬量輸入模塊，控制器連接數(shù)據(jù)通訊模塊和模擬量輸入模塊； 所述螺桿壓縮機(jī)上設(shè)置通信模塊，所述主機(jī)通過數(shù)據(jù)通訊模塊與螺桿壓縮機(jī)的通信模塊有線和/或無線方式連接； 所述活塞壓縮機(jī)上設(shè)置傳感元件，所述主機(jī)通過模擬量輸入模塊與活塞壓縮機(jī)的傳感元件有線方式連接。
3.如權(quán)利要求2所述的螺桿壓縮機(jī)與活塞壓縮機(jī)聯(lián)控系統(tǒng)，其特征在干，所述外殼上設(shè)置觸摸屏，所述觸摸屏與控制器連接。
4.如權(quán)利要求2所述的螺桿壓縮機(jī)與活塞壓縮機(jī)聯(lián)控系統(tǒng)，其特征在于，所述外殼上還設(shè)置故障蜂鳴器，所述故障蜂鳴器與控制器連接。
5.如權(quán)利要求2所述的螺桿壓縮機(jī)與活塞壓縮機(jī)聯(lián)控系統(tǒng)，其特征在干，所述主機(jī)還包括電源模塊，所述電源模塊連接控制器。
6.如權(quán)利要求I所述的螺桿壓縮機(jī)與活塞壓縮機(jī)聯(lián)控系統(tǒng)，其特征在于，所述螺桿壓縮機(jī)的出氣ロ連接活塞壓縮機(jī)的進(jìn)氣ロ。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種螺桿壓縮機(jī)與活塞壓縮機(jī)聯(lián)控系統(tǒng)，包括螺桿壓縮機(jī)、活塞壓縮機(jī)與聯(lián)控設(shè)備，所述聯(lián)控設(shè)備包括主機(jī)與外殼，所述主機(jī)分別與螺桿壓縮機(jī)和活塞壓縮機(jī)通過有線和/或無線方式連接；所述螺桿壓縮機(jī)與活塞壓縮機(jī)串聯(lián)。本實(shí)用新型將螺桿壓縮機(jī)與活塞式壓縮機(jī)串聯(lián)在一個(gè)供氣系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)串聯(lián)工作功能，能夠方便實(shí)現(xiàn)將氣體從0MPa壓縮到5MPa并大大降低成本，同時(shí)實(shí)現(xiàn)螺桿壓縮機(jī)與活塞式壓縮機(jī)聯(lián)動(dòng)控制及數(shù)據(jù)通訊、監(jiān)控、故障聯(lián)鎖停機(jī)等功能，確保機(jī)組能夠安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。
文檔編號(hào)F04B49/06GK202520527SQ20122000863
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者夏俊 申請(qǐng)人:上海埃爾特壓縮空氣系統(tǒng)工程有限公司