空压机节能智能化联控系统

压缩空气作为工业生产过程中重要的二次能源，其本身的特性有着其它能源无可替代的作用。但在实际生产过程中，大部分压缩空气都因人为简单调节或不适当的系统调节而以不可用的热量、摩擦、误用或噪音的形式损失掉。据资料分析，至少40%以上的压缩空气都以不适当的使用方式浪费掉。

杭州三勤慧邦科技有限公司与MAC公司联手合作，引进了目前国际上先进的专业的空压机节能智能化联控系统，可帮助工厂提升空压机的运行效率，实现节能、实时监控、数据采集、降低维护成本等目的。该联控系统在欧美市场有着十几年的使用经验，目前在欧美有超过一万个的成功案例。MAC公司有着数十年的空压机控制器和空压机联控系统的研发、生产经验，深厚的技术积累和沉淀、专业的背景使得该节能联控系统处于世界领先，是目前空压机联控节能领域最专业的公司。

一、空压机节能智能化联控系统的主要功能：

该系统可实现对整个工厂压缩空气系统中的所有空压机和所有干燥机以及其它空压系统辅助设备进行智能化控制，可根据生产现场实际压力需求，通过基于主控和辅助控制设备在控制过程中，合理利用空压机资源，根据现场实际压力需求自动匹配出最理想的供气平衡状态，最终实现对空压机系统的整体节能和实时监控，同时确保正常生产，减少人工操作失误，降低空压机的维护成本，延长空压机使用寿命。

功能1：节能

a)       压力最优化节能

实现空压机系统压力智能化自动调节，保持与实际生产压力需求的平衡一致，主控设备可以将系统内的所有空压机控制工作在同一个压力带，极大地改善了以往的层叠式控制方式下的能耗情况，按照排气压力每减小1bar，即可节能7%的计算公式，从单压力带来说，结合实际情况，其节省的能量将会较为可观。

b)      控制最优化节能

l      减少空压机启动次数

l      增加空压机的待机时间

l      合理配置空压机资源

l      通过系统内计划时间表来从容的进行压力自动变更

l      减少人力成本

c)       防泄露最优化节能

通过压力预投入功能，可以在不用气的时间段停掉所有的空压机，在上班前规定的时间内，指定一台或几台预先补气，保证生产需要，避免为了弥补夜间的泄露，而不间断打气造成的浪费。

功能2：自动监控

a)      实现空压系统智能自动化控制，自动控制空压机的启动/停止，加载/卸载，避免人为因素的误操作带来的不经济和危害

b)      自动检测排气压力、故障等常用参数，整个系统可实现远程监测和自动控制

c)  一套设备最多可同时控制24台空压机合理运行。

二、系统控制原理

l        将4~20mA高精度压力传感器，安装在储气罐上或是可以客观反映管网压力的地方，将采集回的压力信号接入节能联控终端

l        每台空压机通过一个小型接口模块，与系统连接

l        每台干燥机由系统内置的继电器进行控制

l        系统通过预留的以太网接口，接入客户端服务器，实现以太网上位机软件连接

系统将压力传感器传输回来的压力信号，作为整个管网的系统压力，将以此压力的变化为依据，对所有空压机进行有顺序的加/卸载或启动/停机操作。所有空压机的加载/卸载序列都由系统管理及控制，当系统检测到用气量增大，管网压力降低时，将会自动选择一台或多台最适合的空压机进行加载，补充输出气量；当系统检测到用气量减小，管网压力增加时，将会自动选择一台或多台最适合的空压机进行卸载，减少输出气量。

三、系统简介（硬件设备和软件系统）

1、主要硬件设备：空压机节能智能联控终端

1)      功能：

可以实现对2台以上最多可控制24台空压机的启动/停止、加载/卸载、以及设定定时轮换工作和优先级别；可以远程实时监视管网压力、空压机的连接状态、电机运行状态、加载状态、故障报警等信息；可以远程启、停系统；远程启、停每台空压机；远程修改联控相关参数；可以定时、可选择性的输出系统运行报告，并以电子邮件或打印的方式输出。

2)       性能参数及特点：

注：图为智能控制终端，前面板为15” Siemens触摸屏，支持上位机软件操作。

v       X系列控制终端的特点：

l      单压力带控制：

对比传统联控控制或PLC控制，它们是将每台空压机的加/卸载设定值设置成层叠式, 从而保证最低用气量的生产，而这样必然导致空压机的压力设定值越来越高，最终造成不必要的浪费；而主控设备的单压力带控制就可以很好的解决这个问题，将系统内所有空压机的加/卸载范围控制在同一个压力带中，通过现场调试的参数设置，最大程度缩小压力带范围，降低压力值输出，从而达到节能。

（传统控制模式压力带设定）                 （本系统单压力带控制压力设定）

l      多种轮换控制模式：

   应对不同的空压机组情况，可选择不同的空压机加/卸载次序轮换模式，X系列提供三种模式：

Ø        等时模式：目标为平衡系统中每一台空压机的运行时间，使其保持基本相同，从而延长空压机使用寿命。此种模式常用于空压机组内空压机产气量大致相同，使用时间大致相同的情况。

Ø        优先级模式：通过对每台空压机设定不同的优先级别，来控制空压机的加/卸载次序，可以给系统内每台空压机设定不同的优先级别，也可以将几台空压机设为同一优先级别；优先级别高的会先加载、后卸载，优先级别低的则后加载、先卸载。例如：系统中有变频空压机，或是包括容量不同空压机，或是有明显高效、低效表现的空压机，则可以根据具体情况，来分配各个空压机的优先级别，进而达到合理高效使用每台空压机的目的。

Ø        Energy控制模式：此种控制模式为先进控制模式，当系统中含有可变频空压机，可变容空压机，容量大小不同空压机，使用此种模式，系统主控制器SX可以根据用气量的变化，自动的调整每台空压机的加载次序，最大化利用系统内空压机资源，在满足生产用气量的前提下最少量的开启空压机，从而达到节能目的。

l       压力预充满功能：

本系统可使用压力自动化预充满功能，控制表现为在指定时间命令指定空压机先行启动打气，在设定的时间内达到设定的气量后，系统才进入正常的空压机轮换工作。此种功能常用于空压机组全部停机或是维护后的重新启动，目标是避免所有的空压机同时启动，从而达到节能目标。

2.       软件系统：X系统控制软件

系统上位机软件，可支持客户通过用户名和密码在全球范围内登陆系统，对空压机系统进行监控。其功能非常强大，可对系统、单台空压机，以及后处理设备进行状态监控、数据记录，并且可实时调用历史数据，定时出具工作报告，是管理人员在管理过程中必不可少的工具。

l        部分软件系统页面图：

表页界面在线修改表页应用，包括系统压力加载值，卸载值；所使用的轮换模式；最小压力报警值；及每台空压机的优先极等。修改后，立即生效。   故障记录页面以列表方式记录所有出现过的故障信自，包括故障内容，时间及类型   报告页面 可选择日报，周报，月报，系统自动生成空压机组运行时间，功耗，故障信息等。  

图表页面可对压力，流量，Aero  XC touch主控制器，每台空压机，每台后处理设备进行图表选择，可以生成独立的曲线，时间轴可调   服务计时页面对每台空压机，后处理的维护保养时间进行察看及修改，当时间到，会产生报警。   I/O输入输出页面对系统中安装的I/O  box进行状态察看。  

压力计划表页面在线修改设定压力计划时间表，可将一周最多分为28个时间段，每个时间段执行不同的表页。修改后，系统立即生效运行   系统参数设定页面可在此项中进行远程的系统启动，停止，复位，修改设备IP地址，名称及参数。   空压机设定页面可在此项中进行远程空压机启动，停止，复位，及修改空压机输出气量，功率及各种参数  。  

三、安全保障

当系统遭遇异常断电时，会将空压机加/卸载控制权交回空压机本身或自动恢复到没有安装本系统之前的空压机运行状态，不会因为特殊情况影响生产。

当管网压力持续升高，系统无法控制空压机卸载时，在达到设定的最高压力报警值后，空压机将按照本机设定的参数进行强制卸载。

四、节能效果评估及投资回收期

本系统是结合了PLC硬件结构和专业系统软件的国际领先级产品，节能效果根据每个工厂空压机系统的不同状况有所不同，在欧洲一家大型集料配备厂安装了该系统后，压缩空气供给系统的能耗节约了61%，一家印刷工厂使用了本系统，节约成本达到46%   。

一般情况下，该系统至少会为客户节约5%～30%的成本，投资回收期一般会小于一年。

案列：以下是某工厂的控制系统图：