空壓機遠程控制智能化改造

查明彥 邵 慧 吳 振

（山推工程機械股份有限公司，濟寧272073）

空壓機是企業生產壓縮空氣的專業設備，生產期間會消耗大量能源。作為一家推土機、道路機械等工程機械的骨干生產企業，山推工程機械股份有限公司每年都要消耗大量能源。通過分析2014-2017年能耗數據，筆者發現，其生產單臺推土機耗電量最高值達到904kW·h，最低耗電量215kW·h，二者差值很大。

1 問題和使用現狀

1.1 問題

山推工程機械股份有限公司推土機事業部現有英格索蘭空壓機四臺，經調查，目前空壓機使用中主要存在5種問題。

一是空壓機的開啟和停止由開閉所工作人員手動操作，不能根據生產實際需要及時關閉和開啟，造成能源浪費；二是空壓機聯動控制系統多年來已損壞，不能使用，無法有效地根據壓力等參數實現自動控制；三是空壓機加卸載頻繁，增加空壓機能源消耗；四是工廠頻繁用氣現象和管路漏氣問題，造成能源大量浪費；五是空壓機始終處于高速運轉狀態，造成空壓機機械故障率增多和空壓機機體溫升高，同時導致運營成本增加。

1.2 使用現狀

1.1 現狀一

生產期間，西一空壓機（ML250）平均電流428A，加載比例為89%；西三空壓機（MM132）平均電流206.7A，加載比例為86%。各空壓機均頻繁加卸載，產生大量卸載能耗，浪費能源，如圖1所示。

圖1 生產時間空壓機電流

1.2 現狀二

停產期間，西二空壓機平均電流313A，加載比例為40%，產氣量合計17m3。在用氣設備沒有開啟的情況下，因管路泄露有17m3氣體被浪費，約占工作時耗氣量的45%，如圖2所示。

圖2 停產時間空壓機電流

空壓機在產氣壓力維持在6.5MPa以上超過10min便會自動停止，待壓力下降到6.0MPa時再自動啟動。從圖2可以看出，運行期間，空壓機頻繁加卸載，存在頻繁啟停現象，說明開啟臺數與實際用氣量不符。

2 遠程控制方案實施

2.1 合理設定空壓機自動停機時間

根據生產要求設定空壓機自動停機時間，接入點為遠程控制端（正常操作，對空壓機本身無損）。上午自動停機時間設為11∶40，下午自動停機時間設定為17∶20，夜間自動停機時間設定為23∶30，有效避免人為開機而不停機的管理疏忽。

2.2 充分利用后處理裝置

充分利用后處理裝置的能力，減小供氣阻力，延長空壓機的加載時間，縮短卸載時間，提高效率。在空壓機出氣端增加一母管，使得空壓機和后處理系統能夠交叉互配。后處理系統全部開啟，增加通過量，減少壓差，降低空壓機加載電流。

2.3 增加遠程開機、監控系統

在空壓機房安裝攝像頭、遠程控制器，可以實現定時開機、實時開機功能，通過攝像頭監控空壓機房內部環境，可以紅外探測，實現有人進入實時報警、對講和煙霧報警等功能。

2.4 系統集成

將遠程控制與PLC相結合，實現SIM卡控制器與WiFi控制器雙面控制，既可以手機短信控制啟停，也可以手機APP控制啟停，杜絕超時而出現設備報警現象。

3 項目效果

2016年底對事業部四臺空壓機實施了遠程實時監控改造，通過改造前后用電統計對比可知，2017年比2016年降低電費約56.5萬元，降幅34.1%。工作日日費用降低2590.01元，降幅31.8%，可見效果非常顯著。

3.1 設備故障率大大降低

改造前，空壓機設備老化，平均每半個月發生一次故障。實施實時監控改造后，空壓機運轉平穩，負載沖擊降低，空壓機房各部位得到了有效的監控。2017年上半年統計，空壓機故障項次為12次，相比之前，大大減少。

3.2 運行環境顯著改善

實施改造后，空壓機運行環境大大提高，操作人員的工作場所噪音大大降低，其從100dB降至75dB。

3.3 實現在線監控

空壓機運行更加安全可靠，車間如有加班，空壓機操作人員只要在手機有網絡的情況下就可以實現對現場空壓機的啟停。同時，操作人員通過網絡實時監控畫面，隨時隨地可以查看現場空壓機運行狀態。

3.4 節能效果明顯

根據現場用電統計，2017年空壓機電費比2016年降低電費約56.5萬元，降幅34.1%；2017年日費用降低2590.01千元，降幅為31.8%。實踐表明，改造后，空壓機節能減排效果十分突出。