一、常用系統(tǒng)介紹
螺桿式空壓機(jī)以其高效率、易損件少、維修簡單、體積小、噪音低、無振動、長時間連續(xù)運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)已為廣大用戶所接受。目前我國工業(yè)用通用氣體壓縮機(jī)目前正經(jīng)歷著由螺桿式空壓機(jī)取代活塞式壓縮機(jī)的產(chǎn)業(yè)升級過程。而變頻器驅(qū)動的螺桿式空壓機(jī)具有輸出壓力穩(wěn)定,節(jié)能效果明顯,更成為螺桿空壓機(jī)的一枝新秀。
1.1、單變頻驅(qū)動系統(tǒng)
主電機(jī)由MD320系列變頻器驅(qū)動,通過改變變頻器的輸出頻率,即可調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的排氣壓力。ACC-F控制器檢測實(shí)際排氣壓力,根據(jù)設(shè)定的排氣壓力,進(jìn)行PID計算后,實(shí)時調(diào)整變頻器的運(yùn)行頻率,使得實(shí)際排氣壓力準(zhǔn)確地保持在設(shè)定壓力的水平。當(dāng)用戶耗氣量減少,在下限頻率運(yùn)行超過一定時間,控制器會令空壓機(jī)系統(tǒng)進(jìn)入休眠狀態(tài),變頻器停止運(yùn)轉(zhuǎn),使系統(tǒng)節(jié)能,減少磨損。
控制器根據(jù)檢測的排氣溫度,控制散熱風(fēng)機(jī)的啟停,使溫度保持在設(shè)定的溫度范圍。
ACC-F控制器與MD320變頻器之間采用RS485雙絞線進(jìn)行通訊連接。變頻器運(yùn)行所需的部分功能碼由控制器設(shè)定完成,空壓機(jī)系統(tǒng)的保護(hù)等由控制器完成。
1.2、純工頻驅(qū)動系統(tǒng)的典型應(yīng)用系統(tǒng)
在工頻驅(qū)動的螺桿空壓機(jī)系統(tǒng)中,運(yùn)行時螺桿機(jī)頭和主電機(jī)一直保持運(yùn)轉(zhuǎn),排氣壓力由螺桿機(jī)頭前部的進(jìn)氣閥開啟或關(guān)閉進(jìn)行調(diào)節(jié)。ACC-L空壓機(jī)控制器根據(jù)檢測實(shí)際排氣壓力,與用戶設(shè)定的“加載壓力”及“卸載壓力”值進(jìn)行比較,當(dāng)其低于設(shè)定的加載壓力時,打開進(jìn)氣閥作加載運(yùn)行;當(dāng)其高于設(shè)定的卸載壓力時,關(guān)閉進(jìn)氣閥作卸載運(yùn)行,使得空壓機(jī)的輸出壓力介于加載壓力與卸載壓力之間。
為減小電機(jī)啟動時的沖擊電流,當(dāng)電機(jī)容量較大時,一般采用Y-△型啟動方式,每次啟動時,控制器先令Y型接線的接觸器閉合,進(jìn)行Y型啟動,持續(xù)一定時間(“Y型啟動時間”)后,斷開Y型接觸器,再閉合△型接觸器,切換為正常運(yùn)行接線。此后再經(jīng)過“加載延遲”時間后,才打開進(jìn)氣閥,壓縮機(jī)進(jìn)入排氣運(yùn)行狀態(tài)。這種處理方式可使得啟動過程對電網(wǎng)的沖擊更小,可減小電機(jī)的發(fā)熱。當(dāng)用戶耗氣量減少,卸載運(yùn)行超過一定時間,控制器會令空壓機(jī)系統(tǒng)進(jìn)入休眠狀態(tài),電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),使系統(tǒng)節(jié)能,減少磨損。
ACC-L控制器同時根據(jù)檢測到的排氣溫度,開啟關(guān)閉風(fēng)機(jī),使得機(jī)頭溫度保持在設(shè)定的溫度范圍區(qū)間??諌簷C(jī)系統(tǒng)的保護(hù)均由控制器完成。
1.3、雙變頻驅(qū)動空壓機(jī)系統(tǒng)
這是高檔大功率變頻驅(qū)動的空壓機(jī)系統(tǒng)的驅(qū)動方式,采用ACC-F控制器和兩臺MD320系列變頻器分別進(jìn)行主電機(jī)和風(fēng)機(jī)的驅(qū)動。ACC-F控制器檢測實(shí)際排氣壓力,根據(jù)設(shè)定的排氣壓力,進(jìn)行PID計算后,實(shí)時調(diào)整變頻器的運(yùn)行頻率,使得實(shí)際排氣壓力準(zhǔn)確地保持在設(shè)定壓力的水平。散熱風(fēng)機(jī)是根據(jù)機(jī)頭溫度,也進(jìn)行PID運(yùn)算后連續(xù)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,使得壓縮機(jī)頭的溫度準(zhǔn)確的維持在設(shè)定的溫度點(diǎn),讓空壓機(jī)的潤滑油保持最佳效果。ACC-F控制器與主機(jī)及風(fēng)機(jī)的兩臺MD320變頻器之間采用RS485雙絞線進(jìn)行通訊連接。
1.4、變頻與工頻兼容的驅(qū)動系統(tǒng)
采用這種接線方式的空壓機(jī)系統(tǒng),正常運(yùn)行時工作于變頻模式,當(dāng)需要檢修變頻器時,可將空壓機(jī)系統(tǒng)切換為工頻驅(qū)動方式,本空壓機(jī)控制系統(tǒng)具有高性能和高可靠性的特點(diǎn)。
分別改變連接于ACC-F控制器信號輸入端的驅(qū)動模式開關(guān)狀態(tài),方便地選擇空壓機(jī)系統(tǒng)主電機(jī)或風(fēng)機(jī)的驅(qū)動工作模式。
變頻驅(qū)動方式下,控制器采用PID運(yùn)算調(diào)節(jié)主變頻器的頻率來穩(wěn)定排氣壓力。切換為工頻驅(qū)動方式后,控制器將通過開啟或關(guān)閉進(jìn)氣閥來進(jìn)行排氣壓力的調(diào)節(jié)。
風(fēng)機(jī)的驅(qū)動也可選擇變頻方式或工頻方式。若設(shè)置為風(fēng)機(jī)變頻控制方式,控制器根據(jù)設(shè)定的溫度與當(dāng)前機(jī)頭溫度,進(jìn)行PID運(yùn)算后連續(xù)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,使得壓縮機(jī)頭的溫度準(zhǔn)確的維持在設(shè)定的溫度點(diǎn),讓空壓機(jī)的潤滑油保持最佳效果。若設(shè)置為風(fēng)機(jī)開關(guān)方式控制,則根據(jù)排氣溫度,開啟或關(guān)閉風(fēng)扇電機(jī),使得排氣溫度保持在設(shè)定的溫度范圍。
1.5、聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行方案
用氣量大的用戶,常需要配備多臺空壓機(jī),同時常將多臺空壓機(jī)的排氣管進(jìn)行并聯(lián)組網(wǎng)。ACC-F和ACC-L型控制器均內(nèi)置了組網(wǎng)控制功能,通過控制器的RS485端口,將這些空壓機(jī)的控制器通過通訊網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)起來,由其中一臺空壓機(jī)的控制器進(jìn)行運(yùn)行的協(xié)調(diào),可使得管網(wǎng)壓力穩(wěn)定的同時,在滿足供氣要求的前提下,使得投入運(yùn)行的空壓機(jī)臺數(shù)盡可能少,總體運(yùn)行效率最高,各臺空壓機(jī)達(dá)到等疲勞運(yùn)行。最多允許8臺空壓機(jī)的直接聯(lián)機(jī)控制,而無需上位調(diào)度機(jī)。聯(lián)機(jī)網(wǎng)絡(luò)中允許有變頻驅(qū)動的壓縮機(jī),同時有工頻驅(qū)動的壓縮機(jī)。
聯(lián)網(wǎng)方法如下圖所示。
二、系統(tǒng)方案優(yōu)勢
1、ACC-F(L)控制系統(tǒng)特點(diǎn)
先進(jìn)性:
空壓機(jī)控制工藝程序與顯示界面為獨(dú)立設(shè)計,控制程序設(shè)計靈活;
迎合了控制系統(tǒng)智能化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展要求;
變頻與工頻兼容設(shè)計,確保系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行;
可以實(shí)現(xiàn)雙變頻運(yùn)行,空壓機(jī)系統(tǒng)性能達(dá)到最佳水平;
提供多級權(quán)限保密功能,防止非授權(quán)的操作;
具有前瞻性的功能預(yù)設(shè),能滿足空壓機(jī)設(shè)備租賃服務(wù)的管理功能。
一體化結(jié)構(gòu),簡潔可靠;
提供遠(yuǎn)程技術(shù)支持,利于產(chǎn)品服務(wù)國際化。
易用性:
ACC-F型空壓機(jī)控制器與MD320變頻器實(shí)現(xiàn)了無縫聯(lián)接,自動設(shè)定了變頻器的功能碼;用戶可通過控制器的界面可瀏覽或修改變頻器的功能參數(shù),方便實(shí)用。
●中英文雙語言顯示,可在線切換;
●按鍵功能定義與常見的顯示設(shè)備的風(fēng)格相同;
●人性化的菜單結(jié)構(gòu),無需刻意的學(xué)習(xí)和記憶,便能輕松掌握操作方法;
●聯(lián)機(jī)運(yùn)行控制網(wǎng)絡(luò)化功能,可輕松實(shí)現(xiàn),無需用戶了解復(fù)雜的理論;
●一體化設(shè)計,接線少,簡化了安裝維護(hù);
●提供了控制參數(shù)批量設(shè)置功能和軟件工具,空壓機(jī)生產(chǎn)調(diào)測更方便;
安全性:
ACC-F和ACC-L型控制器針對空壓機(jī)系統(tǒng)提供了豐富的保護(hù)與預(yù)警功能,以保障設(shè)備的可靠運(yùn)行,設(shè)置的保護(hù)功能如下:
●具有交流電源相序檢測功能,防止電機(jī)反轉(zhuǎn),保護(hù)空壓機(jī)系統(tǒng);
●交流電源的欠壓、缺相檢測,保護(hù)主電機(jī)和風(fēng)機(jī);
●壓縮機(jī)頭過溫預(yù)警、過溫停機(jī)保護(hù)功能;
●壓縮機(jī)過氣壓保護(hù),保證用戶輸氣管網(wǎng)設(shè)備的安全;
●溫度傳感器故障智能檢測,及時保護(hù)和告警;
●壓力變送器故障檢測,及時保護(hù)和告警;
●主電機(jī)過載、斷相保護(hù),對短路電流具有反時限特性保護(hù);
●風(fēng)機(jī)的過載、斷相保護(hù),對短路電流具有反時限特性保護(hù);
●緊急停機(jī)時立即令變頻器停止運(yùn)行,并關(guān)閉所有控制輸出;
●設(shè)有空濾堵塞、油濾堵塞、油氣分離器堵塞、精分器堵塞等故障檢測和告警功能;
●提供了空濾、油濾、油氣分離器、精分器、潤滑油等部件的保養(yǎng)提醒功能;
●空壓機(jī)運(yùn)行參數(shù)設(shè)定有權(quán)限分級功能,防止非授權(quán)的修改;用戶設(shè)定參數(shù)時具有參數(shù)關(guān)聯(lián)約束功能,可避免工作參數(shù)設(shè)定異常;
●重要故障信號的歷史記錄功能,最多可記錄16條信息,便于故障分析。
高性價比:
ACC-F(L)控制器具備了通用控制器的設(shè)計模式,又具備螺桿空壓機(jī)控制所需的所有硬件配置,包括了邏輯控制器、模擬量擴(kuò)展模塊、溫度模塊、相序繼電器、電機(jī)熱繼電器、文本顯示器等多項(xiàng)功能模塊,產(chǎn)品功能與系統(tǒng)可靠性均優(yōu)于“專用PLC+專用TOD”方案, 具有最優(yōu)的性價比優(yōu)勢。
2、MD320矢量變頻器的優(yōu)點(diǎn):
●MD320系列變頻器采用真正電流矢量控制;其特點(diǎn)是低頻啟動力矩大,同樣負(fù)載下,與V/F控制的變頻器比運(yùn)行電流?。?
●MD320變頻器低頻啟動特性優(yōu)異,在氣壓低于下限值條件下,可以直接帶載啟動不跳閘,這樣有些螺桿空壓機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計中甚至可以取消進(jìn)氣閥,進(jìn)一步降低設(shè)備成本;
●7.5kWG型及以上功率等級的MD320變頻器,內(nèi)置直流電抗器,降低了電源諧波的不良影響。減少整流橋的故障,延長電容的使用壽命。
●超強(qiáng)的低電壓適應(yīng)能力,在額定電壓下降20%時可正常工作,低電壓環(huán)境下使用無憂。
●獨(dú)特的上電安全檢測技術(shù),避免變頻器上電輸出對地短路炸機(jī);
●獨(dú)立風(fēng)道設(shè)計,惡劣環(huán)境適應(yīng)性更強(qiáng),能適應(yīng)螺桿空壓機(jī)高溫工作的環(huán)境;獨(dú)特的三防漆處理技術(shù),對于粉塵、潮濕及腐蝕等環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。