一种空压机组控制系统及控制方法
阅读说明：本技术 一种空压机组控制系统及控制方法 (Control system and control method for air compressor unit ) 是由 姜远鹏 马宁 张彦君 张云龙 李知音 张开闯 堵俊杰 于 2019-10-30 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种空压机组控制系统及控制方法,其具备物联网功能,可视化、大数据存储、远程操作化都能够进行,智能控制,节省了人力成本。其特征在于：其包括云服务器,所述云服务器分别连接远程客户端、压缩机物联网模块和采集流量物联网模块,所述压缩机物联网模块分别连接变频空压机和工频空压机组,所述变频空压机和工频空压机组的输出端分别连接调节阀,所述调节阀连接总管,所述总管上安装有流量计,所述采集流量物联网模块连接所述流量计。(The invention provides a control system and a control method of an air compressor unit, which have the function of the Internet of things, can perform visualization, large data storage and remote operation, can perform intelligent control, and saves labor cost. The method is characterized in that: the cloud server is connected with the remote client, the compressor Internet of things module and the flow collection Internet of things module respectively, the compressor Internet of things module is connected with the variable frequency air compressor and the power frequency air compressor unit respectively, the output ends of the variable frequency air compressor and the power frequency air compressor unit are connected with the regulating valve respectively, the regulating valve is connected with the header pipe, the header pipe is provided with the flowmeter, and the flow collection Internet of things module is connected with the flowmeter.)
技术领域
本发明涉及空压机控制领域，具体为一种空压机组控制系统及控制方法。
背景技术
空气压缩机用于提供气源动力，是气动系统的核心设备。使用时通常将多台空压机并联构成空压机组，空压机组的排气量汇总至总管，总管提供气源动力。
中国发明专利公布号CN106050634A公布了一种空压机群控系统及控制方法，包括人机界面、PLC运算控制器、变频调节空压机、工频空压机组、压力传感器、无纸记录仪和储气罐，所述工频空压机组由一个以上的工频空压机串联组成，所述人机界面与PLC运算控制器电连接，所述PLC运算控制器分别与变频调节空压机和工频空压机组电连接。然而上述空压机组由于其缺少物联网功能，导致远程客户端的缺失，可视化、大数据存储、远程操作化都无法进行，极大地影响用户使用。
发明内容
针对现有的空压机组缺少物联网功能导致远程客户端的缺失，可视化、大数据存储、远程操作化都无法进行的问题，本发明提供了一种空压机组控制系统及控制方法，其具备物联网功能，可视化、大数据存储、远程操作化都能够进行，智能控制，节省了人力成本。
其技术方案是这样的：
一种空压机组控制系统，其特征在于：其包括云服务器，所述云服务器分别连接远程客户端、压缩机物联网模块和采集流量物联网模块，所述压缩机物联网模块分别连接变频空压机和工频空压机组，所述变频空压机和工频空压机组的输出端分别连接调节阀，所述调节阀连接总管，所述总管上安装有流量计，所述采集流量物联网模块连接所述流量计。
其进一步特征在于：
所述压缩机物联网模块和采集流量物联网模块均采用FBOX物联网模块；
所述调节阀为三通气动调节阀；
所述采集流量物联网模块通过Modbus-RTU协议与所述流量计连接。
一种空压机组控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、启动空压机组控制系统，所述空压机组控制系统包括云服务器，所述云服务器分别连接远程客户端、压缩机物联网模块和采集流量物联网模块，所述压缩机物联网模块通分别连接变频空压机和工频空压机组，所述变频空压机和工频空压机组的输出端分别连接调节阀，所述调节阀连接总管，所述总管上安装有流量计，所述采集流量物联网模块连接所述流量计；
步骤2、远程客户端启动，发送设定压力值至云服务器，云服务器通过压缩机物联网模块控制相应的调节阀全开至放空，启动变频空压机满载运行；
步骤3、云服务器对比设定压力值与单台空压机额定气量，若设定压力值小于单台空压机额定气量，则进入步骤4，若设定压力值大于单台空压机额定气量，则进入步骤5；
步骤4，采集流量物联网模块测量流量计的实际压力值并通过无线通讯模块传输至云服务器，云服务器通过PID算法对比实际压力值与设定压力值，并根据对比结果调节变频空压机的功率，直至实际压力值与设定压力值相同；
步骤5，启动工频空压机组内的小于设定压力值的N台额定气量的工频空压机，N为正整数，采集流量物联网模块测量流量计的实际压力值并通过无线通讯模块传输至云服务器，云服务器通过PID算法对比实际压力值与设定压力值，并根据对比结果调节变频空压机的功率，直至实际压力值与设定压力值相同。
采用了这样的结构后，由于变频空压机和定频空压机组通过物联网模块与云服务器连接，通过云服务器调节实际压力值与设定值，控制相应数量的空压机的启动，实现总管恒压输出，其具备物联网功能，可视化、大数据存储、远程操作化都能够进行，方式智能，节省了人力成本。
附图说明
图1为本发明系统控制示意图；
图2为本发明系统电气接线图；
图3为图2的A处放大电气接线图；
图4为图2的B处放大电气接线图；
图5为从压缩机到流量计的部分系统示意图；
图6为方法逻辑示意图；
1、云服务器；2、远程客户端；3、压缩机物联网模块；4、采集流量物联网模块；5、变频空压机；6、工频空压机组；7、调节阀；8、总管；9、流量计。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种空压机组控制系统，包括云服务器1，云服务器1通过4G网络分别连接远程客户端2、压缩机物联网模块3和采集流量物联网模块4，压缩机物联网模块3为FBOX物联网模块，FBOX物联网模块通过以太网分别连接变频空压机5和工频空压机组6，工频空压机组6至少包括1台工频空压机。变频空压机5和工频空压机组6的输出端分别连接调节阀7，调节阀7为三通气动调节阀，三通气动调节阀的输出端连接后连接总管8，总管8上安装有流量计9，采集物联网模块4，采集物联网模块4为FBOX物联网模块，并通过Modbus-RTU协议与流量计9连接。
如图3所示，FOX物联网模块分别与变频空压机5和工频空压机组6的电路连接方式相同，具体为，FOX物联网模块的以太网接口连接空压机的以太网接口，FOX物联网模块的GND接口连接空压机的GND接口，FOX物联网模块的24V电源接口连接空压机的24V电源接口，空压机的A0+接口和A0-接口串联后连接三通气动调节阀。
如图4所示，采集流量物联网模块4与流量计9的连接方式为，采集流量物联网模块4的485+接口和485-接口串联后连接流量计9， 采集流量物联网模块4的24V电源接口与GND接口连接外部电源。
如图6所示，一种空压机组控制方法，具体如下：
步骤1、启动空压机组控制系统，空压机组控制系统包括云服务器1，云服务器1分别通过4G网络连接远程客户端2、压缩机物联网模块3和采集流量物联网模块4，压缩机物联网模块3分别通过以太网连接变频空压机5和工频空压机组6，变频空压机5和工频空压机组6的输出端分别连接调节阀7，调节阀7为三通气动调节阀，三通气动调节阀连接总管8，总管8上安装有流量计9，采集物联网模块4为FBOX物联网模块，并通过Modbus-RTU协议与流量计9连接；
步骤2、远程客户端2启动，发送设定压力值至云服务器1，云服务器1通过压缩机物联网模块3控制相应的三通气动调节阀全开至放空，并启动变频空压机5满载运行；
步骤3、云服务器1对比设定压力值与单台空压机额定气量，若设定压力值小于单台空压机额定气量，则进入步骤4，若设定压力值大于单台空压机额定气量，则进入步骤5；
步骤4，采集流量物联网模块4测量流量计9的实际压力值并通过无线通讯模块传输至云服务器1，云服务器1通过PID算法对比实际压力值与设定压力值，并根据对比结果通过压缩机物联网模块3调节变频空压机5的功率，直至实际压力值与设定压力值相同；
步骤5，通过通过压缩机物联网模块3启动工频空压机组6内的小于设定压力值的N台额定气量的工频空压机，N为正整数，采集流量物联网模块4测量流量计9的实际压力值并通过无线通讯模块传输至云服务器1，云服务器1通过PID算法对比实际压力值与设定压力值，并根据对比结果通过压缩机物联网模块3调节变频空压机5的功率，直至实际压力值与设定压力值相同。
综上所述，由于变频空压机和定频空压机组通过物联网模块与云服务器连接，通过云服务器调节实际压力值与设定值，控制相应数量的空压机的启动，实现总管恒压输出，其具备物联网功能，方式智能，大数据存储，节省了人力成本。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
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