PLC與WinCC下空氣壓縮機電控系統改造方法分析

彭亮

（遼寧鐵道職業技術學院，遼寧 錦州 121000）

隨著時代的不斷進步，空氣壓縮機在實際運行過程中運行環境以及運行方式發生了明顯的變化，其中電控系統作為空氣壓縮機的主要應用設備之一，其運行質量直接決定著最終空氣壓縮機的應用質量。因此，在實際應用過程中應對空氣壓縮機中電控系統進行改造，這種方式能夠提高系統的實際運行質量。要想達到這一目標，就必須對空氣壓縮機電控系統運行中的影響因素進行分析，制定針對性的改造方案。

1 空氣壓縮機

空氣壓縮機主要應用在礦山工程中，負責對礦井風動機械以及主井卸煤機提供動力，因此空氣壓縮機在實際運行中的安全性和運行質量直接決定著礦山工程的實施質量。在對空氣壓縮機進行控制的過程中，主要控制方法包括傳統控制法以及現代控制法等，以上兩種方式雖然都能夠實現對空氣壓縮機進行控制，但是在此過程中需要一定的人工控制，為了讓空氣壓縮機實現自動化生產，則需要對空氣壓縮機中的電控系統進行改造，這種方式能夠提高空氣壓縮機的自動化以及規范化。目前該系統已經正式投入使用，并且在實際應用過程中保持著較高的穩定性以及可靠性，還具有較高的實際應用價值。

2 影響空氣壓縮機電控系統正常運行的主要因素

空氣壓縮電控系統在實際應用過程中要想保證較高的運行質量，就必須對其中的影響因素進行研究，目前，影響該系統實際運行的因素主要包括以下內容。

電控系統中設備運行出現一定問題，其中主要包括儀表和線路出現老化問題，導致其整體的運行性能不夠穩定，甚至在實際運行中出現運行警報以及停止運行等情況，嚴重影響系統的運行質量。由此可以看出，在對空氣壓縮機電控系統進行完善的過程中，需要定期對設備進行質量檢查，避免設備出現運行老化現象。

空氣壓縮機的控制型號不統一，在實際運行過程中，由于管理人員的失誤等因素，導致空氣壓縮機中控制柜的型號不同，同時其中的配件也不同，這就導致在實際運行中出現線頭接口混亂以及管理維護難度高等現象，影響系統運行流暢性的同時，增加運行的復雜程度。

員工的工作效率低，該系統在運行中，相關管理人員需要對系統的運行情況進行實時記錄，在此過程中不僅工作效率不高，還會造成大量的人員浪費現象。另外，工作人員長時間在這種環境中進行工作，由于噪音較大，對自身身體健康的危害也較大。

冷卻水是系統在實際運行過程中的重要組成部分，主要起到對系統內部環境進行冷卻的目的，但是如果冷卻水在實際供應過程中出現供應中斷以及數量較少等現象，將會導致系統中氣缸的溫度逐漸升高，潤滑油出現氣化，嚴重的甚至會出現爆炸，影響空氣壓縮機的冷卻質量。除此之外，還會導致空氣壓縮機在運行過程中出現生產效率低等情況。由此可以看出，在對空氣壓縮機電控系統進行管理的過程中，需要對冷卻水的流動性、水的溫度以及水位情況進行檢查，保證冷卻水的運行質量。

電能是空氣壓縮機電控系統中的運行動力，在此過程中如果電力系統出現運行故障，將會導致機器在運行中出現停止運行等情況。因此在對系統中的電力設備進行檢查的過程中，需要對電力設備的運行情況、電流電壓運行的穩定情況以及電動機溫度進行檢測，由此可以看出，在對空氣壓縮機電控系統進行改造的過程中，要在影響因素的基礎上進行系統完善，這種方式能夠保證電控系統最終完善改造質量。

3 PLC與WinCC空氣壓縮機電控系統的改造方法

3.1 對系統進行整體改造的方法

在對系統進行整體改造的過程中，可以將整個電控系統分為三個層面進行研究，其中主要包括管理監控層、設備監控層以及現場設備層幾方面內容，其中管理監控層主要由監視站構成，通過網絡將多個建設站相互連接，這種方式能夠提高監控數據的傳輸質量。設備控制層主要由服務器以及PLC構成，在此過程中，每個PLC與現場總線進行連接，這種方式能夠保證各個PLC之間的運行效率。現場設備層主要包括傳感器、執行器、空氣壓縮機以及水泵房構成，其中每個空氣壓縮機上對應一個傳感器以及一個執行器，提高電控系統的運行效率。

在對空氣壓縮機電控系統進行改造的過程中，需要根據現場的實際情況對其進行改造，這種方式能夠保證最終系統整體的改造質量。在此過程中可以采用分布式結構對其進行控制，利用上位對系統進行監控。同時上位監控系統是其中的主要設備。在該系統中，每一個PLC對應一個空氣壓縮水泵房，配合系統中主站的運行質量，這種完善方式能夠增加電控系統的運行效率，同時還能能夠降低運行難度。在PLC與WinCC下對空氣壓縮機電控系統進行控制的過程中，可以根據以下原則進行：對電控系統中的設備進行改造，在此過程中，需要對電控系統中的傳感器以及執行機構進行運行檢查，如果最終檢測結果顯示設備老化，則需要對其進行更換，保證空氣壓縮機中設備運行的高效性，最終達到提高系統整體運行質量的目的。

對設備控制層進行完善，在此過程中主要的控制方法就是利用PLC對設備進行控制，主要包括設備的單獨控制以及設備的遠程控制兩種，其中單獨控制指的是一個PLC對應一個設備，對其進行針對性的控制。遠程控制的控制方式也是一對一，但是這種控制方式能夠在較遠的距離中實現設備控制。以上兩種控制方式在實際應用中的共同點在于都是通過計算機實現設備控制的，這種計算機控制方式能夠在保證控制準確性的同時，提高控制的反應速度，最終達到提高控制效率的目的。

對管理監控層進行控制的過程中，需要根據實際情況設計出一個科學合理的完善方案，管理監控層起到的主要作用就是對計算機網絡系統以及電力設備控制系統進行監控管理，對其進行完善改造，能夠提高監控系統的監控質量，保證施工人員能夠對電控系統的實際運行情況進行及時掌握，實現高質量的系統遠程監控。

3.2 系統下機位的改造方法

在對系統下機位進行設計的過程中，可以從以下幾個方面對其進行完善改造。

第一方面，對CPU的模式進行選型，在此過程中主要使用的型號包括CPU226、CPU224XP。CPU226其中包括24入開關，16出開關，一共40個點。CPU224主要包括14入開關、10出開關以及2入開關以及1出開關兩種。在對CPU進行型號選擇的過程中，需要根據實際情況進行選擇，例如，系統中包含較多的數字量以及模擬量，則可以利用CPU226的型號對其進行完善。

第二方面，對PLC的擴展模型進行選擇，在此過程中需要根據系統在運行過程中的輸出點數以及輸入點數進行，其中EM233中包含16入和16出，EM231中包含4入，EM235中包含4入和1出，根據不同的需求情況可以對PLC拓展模型進行選擇。

第三方面，對傳感器進行型號選擇，該系統在運行過程中主要包括壓力傳感器、溫度傳感器、水位傳感器以及水溫傳感器等。在對傳感器進行選擇的過程中可以根據以下標準進行選擇，在一級排氣壓力中，氣壓要在0.25MPa以下，潤滑油的壓力要在0.1～0.3之間。在二級排氣壓力中，氣壓和風壓都需要選擇小于0.88MPa。

3.3 系統上機位的改造方法

在對系統上機位進行改造的過程中，需要對網絡通訊系統的架構以及上位組態設計進行完善，其中網絡通訊系統架構主要包括DP主站以及DP從站，二者之間通過DP網絡進行連接。在對上位組態進行設計的過程中，第一步需要建立一個變量連接，第二步進行畫面組態，其中主要包括對空氣壓縮機以及水泵房進行控制，對二者進行變量連接。主頁面中主要包括用戶管理系統、退出系統以及監控系統等，根據不同的操作要求對以上選項進行選擇。進行畫面組態根據的目的是對空氣壓縮機中電控系統的工藝流程進行展示，通過對頁面上的按鈕進行操控，能夠實現遠程控制，保證電控系統的運行質量。

4 結語

綜上所述，隨著人們對空氣壓縮機電控系統的關注程度越來越高，如何提高空氣壓縮機電控系統的運行質量，成為有關人員關注的重點問題。本文通過對PLC與WinCC下空氣壓縮機電控系統的改造方法進行研究，能夠有效提高空氣壓縮機電控系統的運行質量，同時還能夠降低該系統在實際運行過程中出現故障的幾率。

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