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空壓機節(jié)能智能化聯(lián)控系統(tǒng)
壓縮空氣作為工業(yè)生產(chǎn)過程中重要的二次能源，其本身的特性有著其它能源無可替代的作用。但在實際生產(chǎn)過程中，大部分壓縮空氣都因人為簡單調(diào)節(jié)或不適當?shù)南到y(tǒng)調(diào)節(jié)而以不可用的熱量、摩擦、誤用或噪音的形式損失掉。據(jù)資料分析，至少40%以上的壓縮空氣都以不適當?shù)氖褂梅绞嚼速M掉。
杭州三勤慧邦科技有限公司與MAC公司聯(lián)手合作，逐步研發(fā)完善目前國際上先進的專業(yè)的空壓機節(jié)能智能化聯(lián)控系統(tǒng)，可提升空壓機的運行效率，可實現(xiàn)節(jié)能、實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、降低維護成本。該聯(lián)控系統(tǒng)在歐美市場有著十幾年的使用經(jīng)驗，目前在歐美有超過一萬個的成功案例。MAC公司有著數(shù)十年的空壓機控制器和空壓機聯(lián)控系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)經(jīng)驗，深厚的技術(shù)積累和沉淀、專業(yè)的背景使得該節(jié)能聯(lián)控系統(tǒng)處于世界領(lǐng)先，是目前空壓機聯(lián)控節(jié)能領(lǐng)域最專業(yè)的公司。
一、空壓機節(jié)能智能化聯(lián)控系統(tǒng)的主要功能：
該系統(tǒng)可實現(xiàn)對整個工廠壓縮空氣系統(tǒng)中的所有空壓機和所有干燥機以及其它空壓系統(tǒng)輔助設(shè)備進行智能化控制，可根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場實際壓力需求，通過基于主控和輔助控制設(shè)備在控制過程中，合理利用空壓機資源，根據(jù)現(xiàn)場實際壓力需求自動匹配出最理想的供氣平衡狀態(tài)，最終實現(xiàn)對空壓機系統(tǒng)的整體節(jié)能和實時監(jiān)控，同時確保正常生產(chǎn)，減少人工操作失誤，降低空壓機的維護成本，延長空壓機使用壽命。
功能 1：節(jié)能
a) 壓力最優(yōu)化節(jié)能
實現(xiàn)空壓機系統(tǒng)壓力智能化自動調(diào)節(jié)，保持與實際生產(chǎn)壓力需求的平衡一致，主控設(shè)備可以將系統(tǒng)內(nèi)的所有空壓機控制工作在同一個壓力帶，極大地改善了以往的層疊式控制方式下的能耗情況，按照排氣壓力每減小1bar，即可節(jié)能7%的計算公式，從單壓力帶來說，結(jié)合實際情況，其節(jié)省的能量將會較為可觀。
b) 控制最優(yōu)化節(jié)能
l 減少空壓機啟動次數(shù)
l 增加空壓機的待機時間
l 合理配置空壓機資源
l 通過系統(tǒng)內(nèi)計劃時間表來從容的進行壓力自動變更
l 減少人力成本
c) 防泄露最優(yōu)化節(jié)能
通過壓力預(yù)投入功能，可以在不用氣的時間段停掉所有的空壓機，在上班前規(guī)定的時間內(nèi)，指定一臺或幾臺預(yù)先補氣，保證生產(chǎn)需要，避免為了彌補夜間的泄露，而不間斷打氣造成的浪費。
功能2：自動監(jiān)控
- 實現(xiàn)空壓系統(tǒng)智能自動化控制，自動控制空壓機的啟動/停止，加載/卸載，避免人為因素的誤操作帶來的不經(jīng)濟和危害
- 自動檢測排氣壓力、故障等常用參數(shù)，整個系統(tǒng)可實現(xiàn)遠程監(jiān)測和自動控制
- 一套設(shè)備最多可同時控制24臺空壓機合理運行。
二、系統(tǒng)控制原理
- 將4~20mA高精度壓力傳感器，安裝在儲氣罐上或是可以客觀反映管網(wǎng)壓力的地方，將采集回的壓力信號接入節(jié)能聯(lián)控終端
- 每臺空壓機通過一個小型接口模塊，與系統(tǒng)連接
- 每臺干燥機由系統(tǒng)內(nèi)置的繼電器進行控制
- 系統(tǒng)通過預(yù)留的以太網(wǎng)接口，接入客戶端服務(wù)器，實現(xiàn)以太網(wǎng)上位機軟件連接
系統(tǒng)將壓力傳感器傳輸回來的壓力信號，作為整個管網(wǎng)的系統(tǒng)壓力，將以此壓力的變化為依據(jù)，對所有空壓機進行有順序的加/卸載或啟動/停機操作。所有空壓機的加載/卸載序列都由系統(tǒng)管理及控制，當系統(tǒng)檢測到用氣量增大，管網(wǎng)壓力降低時，將會自動選擇一臺或多臺最適合的空壓機進行加載，補充輸出氣量；當系統(tǒng)檢測到用氣量減小，管網(wǎng)壓力增加時，將會自動選擇一臺或多臺最適合的空壓機進行卸載，減少輸出氣量。
三、系統(tǒng)簡介（硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)）
1、主要硬件設(shè)備：空壓機節(jié)能智能聯(lián)控終端
1) 功能：
可以實現(xiàn)對2臺以上最多可控制24臺空壓機的啟動/停止、加載/卸載、以及設(shè)定定時輪換工作和優(yōu)先級別；可以遠程實時監(jiān)視管網(wǎng)壓力、空壓機的連接狀態(tài)、電機運行狀態(tài)、加載狀態(tài)、故障報警等信息；可以遠程啟、停系統(tǒng)；遠程啟、停每臺空壓機；遠程修改聯(lián)控相關(guān)參數(shù)；可以定時、可選擇性的輸出系統(tǒng)運行報告，并以電子郵件或打印的方式輸出。
- 性能參數(shù)及特點：
注：左圖為智能控制終端，前面板為15” Siemens觸摸屏，支持上位機軟件操作。
v X系列控制終端的特點：
l 單壓力帶控制：
對比傳統(tǒng)聯(lián)控控制或PLC控制，它們是將每臺空壓機的加/卸載設(shè)定值設(shè)置成層疊式, 從而保證最低用氣量的生產(chǎn)，而這樣必然導(dǎo)致空壓機的壓力設(shè)定值越來越高，最終造成不必要的浪費；而主控設(shè)備的單壓力帶控制就可以很好的解決這個問題，將系統(tǒng)內(nèi)所有空壓機的加/卸載范圍控制在同一個壓力帶中，通過現(xiàn)場調(diào)試的參數(shù)設(shè)置，最大程度縮小壓力帶范圍，降低壓力值輸出，從而達到節(jié)能。
 
（傳統(tǒng)控制模式壓力帶設(shè)定） （本系統(tǒng)單壓力帶控制壓力設(shè)定）
l 多種輪換控制模式：
應(yīng)對不同的空壓機組情況，可選擇不同的空壓機加/卸載次序輪換模式，X系列提供三種模式：
Ø 等時模式：目標為平衡系統(tǒng)中每一臺空壓機的運行時間，使其保持基本相同，從而延長空壓機使用壽命。此種模式常用于空壓機組內(nèi)空壓機產(chǎn)氣量大致相同，使用時間大致相同的情況。
Ø 優(yōu)先級模式：通過對每臺空壓機設(shè)定不同的優(yōu)先級別，來控制空壓機的加/卸載次序，可以給系統(tǒng)內(nèi)每臺空壓機設(shè)定不同的優(yōu)先級別，也可以將幾臺空壓機設(shè)為同一優(yōu)先級別；優(yōu)先級別高的會先加載、后卸載，優(yōu)先級別低的則后加載、先卸載。例如：系統(tǒng)中有變頻空壓機，或是包括容量不同空壓機，或是有明顯高效、低效表現(xiàn)的空壓機，則可以根據(jù)具體情況，來分配各個空壓機的優(yōu)先級別，進而達到合理高效使用每臺空壓機的目的。
Ø Energy控制模式：此種控制模式為先進控制模式，當系統(tǒng)中含有可變頻空壓機，可變?nèi)菘諌簷C，容量大小不同空壓機，使用此種模式，系統(tǒng)主控制器SX可以根據(jù)用氣量的變化，自動的調(diào)整每臺空壓機的加載次序，最大化利用系統(tǒng)內(nèi)空壓機資源，在滿足生產(chǎn)用氣量的前提下最少量的開啟空壓機，從而達到節(jié)能目的。
l 壓力預(yù)充滿功能：
本系統(tǒng)可使用壓力自動化預(yù)充滿功能，控制表現(xiàn)為在指定時間命令指定空壓機先行啟動打氣，在設(shè)定的時間內(nèi)達到設(shè)定的氣量后，系統(tǒng)才進入正常的空壓機輪換工作。此種功能常用于空壓機組全部停機或是維護后的重新啟動，目標是避免所有的空壓機同時啟動，從而達到節(jié)能目標。
2. 軟件系統(tǒng)：X系統(tǒng)控制軟件
系統(tǒng)上位機軟件，可支持客戶通過用戶名和密碼在全球范圍內(nèi)登陸系統(tǒng)，對空壓機系統(tǒng)進行監(jiān)控。其功能非常強大，可對系統(tǒng)、單臺空壓機，以及后處理設(shè)備進行狀態(tài)監(jiān)控、數(shù)據(jù)記錄，并且可實時調(diào)用歷史數(shù)據(jù)，定時出具工作報告，是管理人員在管理過程中必不可少的工具。
l 下圖為軟件主頁面（可同時在設(shè)備的觸摸屏和遠程登錄的PC上可見）:
l 部分軟件系統(tǒng)頁面圖：
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表頁界面
在線修改表頁應(yīng)用，包括系統(tǒng)壓力加載值，卸載值；所使用的輪換模式；最小壓力報警值；及每臺空壓機的優(yōu)先極等。修改后，立即生效。
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故障記錄頁面
以列表方式記錄所有出現(xiàn)過的故障信自，包括故障內(nèi)容，時間及類型
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報告頁面
可選擇日報，周報，月報，系統(tǒng)自動生成空壓機組運行時間，功耗，故障信息等。
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圖表頁面
可對壓力，流量，Aero XC touch主控制器，每臺空壓機，每臺后處理設(shè)備進行圖表選擇，可以生成獨立的曲線，時間軸可調(diào)
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服務(wù)計時頁面
對每臺空壓機，后處理的維護保養(yǎng)時間進行察看及修改，當時間到，會產(chǎn)生報警。
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I/O輸入輸出頁面
對系統(tǒng)中安裝的I/O box進行狀態(tài)察看。
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壓力計劃表頁面
在線修改設(shè)定壓力計劃時間表，可將一周最多分為28個時間段，每個時間段執(zhí)行不同的表頁。修改后，系統(tǒng)立即生效運行
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系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定頁面
可在此項中進行遠程的系統(tǒng)啟動，停止，復(fù)位，修改設(shè)備IP地址，名稱及參數(shù)。
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空壓機設(shè)定頁面
可在此項中進行遠程空壓機啟動，停止，復(fù)位，及修改空壓機輸出氣量，功率及各種參數(shù) 。
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三、安全保障
當系統(tǒng)遭遇異常斷電時，會將空壓機加/卸載控制權(quán)交回空壓機本身或自動恢復(fù)到?jīng)]有安裝本系統(tǒng)之前的空壓機運行狀態(tài)，不會因為特殊情況影響生產(chǎn)。
當管網(wǎng)壓力持續(xù)升高，系統(tǒng)無法控制空壓機卸載時，在達到設(shè)定的最高壓力報警值后，空壓機將按照本機設(shè)定的參數(shù)進行強制卸載。
四、節(jié)能效果評估及投資回收期
本系統(tǒng)是結(jié)合了PLC硬件結(jié)構(gòu)和專業(yè)系統(tǒng)軟件的國際領(lǐng)先級產(chǎn)品，節(jié)能效果根據(jù)每個工廠空壓機系統(tǒng)的不同狀況有所不同，在歐洲一家大型集料配備廠安裝了該系統(tǒng)后，壓縮空氣供給系統(tǒng)的能耗節(jié)約了61%，一家印刷工廠使用了本系統(tǒng)，節(jié)約成本達到46% 。
一般情況下，該系統(tǒng)至少會為客戶節(jié)約5%～30%的成本，投資回收期一般會小于一年。
案列：以下是某工廠的控制系統(tǒng)圖：
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