PLC及组态软件在空压机轮换控制上的应用

当压缩空气需求量大时，为了保证可靠供应，就需要安装多台空气压缩机。某单位是铁路货运编组站，有五台压缩机，安装时间、空压机型号并不相同。而最多3台工作即可满足要求，另外2台作为备用。要求五台压缩机工作时间基本相同，当有一台出现故障时就自动停机，当故障消除时又自动投入。故障发生后，备用机在需要时投入运行。我们根据工程要求，设计了自动轮换的PLC软件。由工控机+组态软件作为监视管理用。PLC采用了正航A3系列。

一． 概述

1．1 几个名词

五台机器根据其工作状况不同，可以分为以下几种工况。

运行：空压机正在运转中，正在对系统供应压缩气体。

停机：没有运行。如果储罐压力低于设定值时，可以投入运行。

待机：没有运行，也不在停机状态。即便是压力低于设定压力也不会启动。

故障；空压机出现故障，等待维修，无法投入运行。

主机：当压力低时，最先启动的那台为主机。

补机：当主机已经运行压力仍然低于要求压力时，要补充启动的机器为补机。

五台压缩机依次编号为1、2、3、4、5号。

其中处在运行中的压缩机最多为3台。停机的压缩机应该保证为0、1或2台。待机的压缩机最多为2台。故障机最多为2台。主机为1台，补机为2台。

1．2 压力设置

压力段设置如下图：

压力由模拟量模块采集，以数字形式设置压力段。压力由压力变送器采集，转换为DC 0-10V电压，送给PLC的模拟量模块。经过调零及增益调整，0-1Mpa对应数字量为0-1000。要求的压力范围为0.62-0.75Mpa，对应数字量为620-750。

1．3 控制要求

五台压缩机中有三台运行即满足压力需求。开机前首先要选择主机。没有故障机时，一旦主机选定，辅机依次为主机后的2台。主机出现故障时，主机后最近的辅机上升为主机，原来排在补机后的待机压缩机上升为停机状态。当辅机出现故障时，最近的处在待机状态的压缩机上升为停机状态。本程序中主机的选择要通过手动操作完成。在无故障时，如1号机为主机，2、3好为辅机，2、3号为主机时，依此类推。当4号为主机时，5号及1号为补机。当5号为主机时，1、2号为补机。依此循环。

当出现故障时，维修完成后，要手动复位；视其所排的次序及其后的机器工作状态来决定其能否投入正常状态。如果压力高，其次序后的机器都没有运行它可以投入正常状态。比如1号为主机，2号要恢复故障，当按下其复位按钮后，3号如正运行，它要等3号停机后才能恢复为1号主机，在3号停机前它一直等待。2号恢复为1号补机后，原来的2号补机变成待机状态。

初始启动时，空气储罐压力为0。先启动第一台。如压力不够，在B点以下，经过一段延时启动第二台。当压力检测经过一段时间延时，还在A点以下时，启动第三台。最多启动三台。每台启动后要压力检测要经过延时处理，以防止在压力临界时频繁启动停止。延时的时间根据系统状况确定，本程序中为T1是60S。当压力达到或超过D点时，经过一段时间延时，本程序中为T2是5S，压力仍在D点以上即停止最后启动的那台，即2号补机。压力达到或超过E点时，经过延时检测停1号补机。压力达到或超过F点时，经过延时检测停主机，三台全部停止，都处在停机状态。

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