6GK7243-1EX01-0XE0传授代理

6GK7243-1EX01-0XE0传授代理

空压机一般全部工作在工频状态。压力采用上、下限两点式控制，也就是当空压机气缸内压力达到设定值上**，空压机通过本身的油压关闭进气阀；当压力下降到设定值下**，空压机打开进气阀。如果用气量时常变化，就会导致空压机频繁的卸载和加载，对电动机、空压机和电网造成很大的冲击。再者，空压机卸荷运行时，不产生压缩空气，电动机处于空载状态，这部分电能被白白浪费。

用变频改造时，可在保留原工频系统情况下，增加变频系统，做到了工频／变频互锁切换。

变频系统可采用压力闭环调节方式，在原来的压力罐上，加装一个压力传感器，将压力信号转换成电信号，送给变频器内部的PID调节器，调节器将信号与压力设定值进行比较运算后，输出控制信号，变频器根据该信号输出频率，改变电动机的转速，从而调节供气压力，保持压力的恒定，使空压机始终处于节电运行状态。在系统改造中须注意以下的问题:

a. 电动机的散热问题

电动机经过变频器变频后，转速降低。其电机风扇的散热效果也降低。可视情况，再增加散热风扇。

b. 空压机的润滑问题

空压机的转速越低；润滑油的耗量也就越小；其润滑效果越差，一般情况将对润滑油泵进行改造，增加油量

c. 系统压力设定问题

在满足生产工艺的要求下：压力设定越低越好，因为空压机的排气压力越高；所需的电机轴功率越大，电机耗电也就越多。

空压机系统工况情况下存在的问题

主电机虽然是“星——角”减压起动，但起动时的电流仍然很大，可高达电机额定电流的 6~7倍，严重影响电网的稳定及其它用电设备的运行安全。

空压机频繁的加卸载，加载时起动电流大，卸载时电机空载运行，属非经济运行，电能浪费严重。

电机工频运行致使空压机运行时嘈音很大。

电机工频起动对设备的冲击很大，电机轴承的磨损大，所以设备维护工作时机械量比较大。

空压机变频改造的系统分析

因空压机的使用单位生产过程的特殊性，要求变频器必须选用质量比较好的且服务比较及时的，所以我们选用三菱和烟台惠丰电子有限公司合资生产的惠丰变频器。因空压机的负载比较大，考虑到长期稳定使用，所以变频器要选用比电机功率大一级的。

空压机工作过程中较理想的工况是工作压力的稳定，因此我公司采用由变频器、压力变送器和空压机恒压专用调节仪（调节仪为我公司与瑞典阿特拉斯·科普柯压缩机公司在中国的技术服务公司合作研发 ,专用于空压机变频改造后的恒压控制.）组成压力闭环控制系统，使储气罐内空气压力稳定在设定范围内，进行恒压控制。反馈压力与设定压力进行PID比较运算，实时控制变频器的输出，使储气罐内空气压力稳定在设定压力上。使用过程中压力基本是恒定的，偶尔的波动也控制在±0.01Mpa之内。

3、 在用气量小的情况下，变频器处在低频运行时，应保证电机绕组的温度不**过允许的范围。因此我公司采用将电机罩加长后外加轴流风机进行散热。

            变频改造后的情况

    节约能源变频器改造后，能源节约是较有实际意义的，根据生产需要的空气量来控制压缩机实际运行，达到经济的运行状况。见表

降低运行成本

压缩机的运行成本有三项组成：采购成本、维护成本、和电费成本。其中电费成本大约占压缩机运行成本的 70%。通过电费成本降低30%左右，加上变频起动后对设备的冲击减少，维护和维修量也跟随降低，运行成本将大大降低。

提高压力控制精度

变频闭环控制系统实现了精确的压力控制。使压缩机的空气压力输出与用户空气系统所需的气量相匹配。变频控制压缩机的输量随着电机转速的改变而改变。由于变频控制电机速度的精度提高，所以它可以使管网的系统压力变化较高保持在± 0.01mp范围内浮动，（用气量正常时基本上不波动）有效地提高了工况的质量

延长压缩机的使用寿命变频器从 OHZ起动压缩机，起动加速时间可以调整，减少了起动时对压缩机的电器部件和机械部件所造成的冲击，增强系统的可靠性，使压缩机的使用寿命延长。此外，变频控制能够减少机组起动时电流波动，这一波动电流会影响电网和其他设备的用电，变频器能够有效的将起动电流的峰值减少到较底程度。

从以析可知，柜体结构的各种选择，既要按开关设备的功能需要来决定，又要以工艺条件作取舍，而工艺水平的高低直接影响到柜体的结构设计和材料选择。

DVP30EX2 PLC作为DVP－EX2新系列主机，内建16bit 3 AI/1AO，模拟输入点数3，分辨率16位元，输出点数1，分辨率12位元，对于多种型态的电气或电子信号反应更灵敏，控制更准确；搭配内置温度PID Auto Tuning功能，控制更智能，可提供完整的模拟控制解决方案；3AI可连接PT/NI温度输入，即PT100/PT1000输入，－200℃~800℃，数值转换为－2000~8000，NI100/NI1000输入，－100℃~180℃，数值转换范围为－1000~1800，精度达0.1度。该产品为特殊需要提供模拟与温度输入的行业带来了专业的一体化控制解决方案。 

除此以外，DVP30EX2仍然具有其它优势： 

1.较大I/O点数：272点。 
2.指令执行速度：0.54μs（基本指令）。 
3. 可扩展8台模拟量模块（16bit）。 
4. 通讯端口：内置1个RS-232口与2个RS-485口，兼容MODBUS ASCII / RTU通讯协议，且均支持Master功能。 
5. 高速脉冲输出：4点独立高速脉冲输出功能，(Y0, Y1)较高可达100KHz，(Y1, Y3)较高可达10kHz。 
6.具有屏蔽多种杂波信号等一系列台达PLC主机优势。同时DVP30EX2在电源连接上特别采用脱落式欧式端子座，瞬间断电10ms内继续运行，不仅保证了数据的完整性，也有效的保护了设备的运转。 

DVP30EX2 PLC*特的宽温、高点数温度与模拟混合输入控制，为台达小型PLC在特殊行业中更加广泛的应用开拓了新的境界，也为一些如锅炉等特殊的行业应用带来的更加经济适用的精准控制产品，成为台达集团助力国家“十二五”产业转型奉献的又一工业自动化产品力作！ 

DVP30EX2两款小型PLC：DVP30EX200R和DVP30EX200T，均通过认证标准：UL508、European community EMC Directive 89/336/EEC and Low Voltage Directive 73/23/EEC。在耐振动/冲击方面，该系列产品符合IEC61131-2,IEC68-2-6等国际标准规范，值得信赖

在开发远程移动监控系统时，一般有两种技术路线，一种是直接开发针对特定行业特定应用的系统，另一种是选用组态软件进行二次开发，这两种技术路线各有优缺点。当管理功能是远程移动监控系统的主要功能点，或者监控对象具有非常*特的行业特性，直接开发应用系统是一种合理的选择。而当监控功能是远程移动监控系统的主要功能点时，选用合适的组态软件，可以减少投入成本，缩短项目周期、提高系统稳定性，减少失败风险。

不管采取以上哪种技术路线，都不可避免地要对一个问题进行决策：如何保存采集到的数据。保存的概念包括三个方面：内存中保存的实时数据，磁盘上保存的历史数据，针对实时数据和历史数据的访问接口。可以选择的方案有五种：

1、组态软件本身的内存和历史数据库（或模块）；

2、自定义的内存和文件格式；

3、关系数据库；

4、实时数据库；

5、关系数据库+实时数据库；

针对以上两种不同的技术路线，可以选择不同的数据保存方案，当需要采集和保存的数据点达到一定的规模时，就需要采用方案4或方案5，在我的上一篇文章《实时数据库与组态软件的市场之异同》中，提到了依据工程总点数和需保存的总点数来决定是使用实时数据库还是组态软件，在远程移动监控系统中，当系统的点数规模**出了组态软件能处理的范围时，关系数据库也同样不能处理。

还是以那个重型机械厂的项目为例说明，如果按照每台车辆每10秒向上传送一次数据，每次传送100个数据，车辆总数按50000台计算。

如果采用Oracle关系数据库来存贮实时和历史数据。对数据的保存有两种方式，这两种方式也决定了上层Oracle数据库的数据表设计方案。

**种方案是每个车辆设备的数据用一条记录来表示，每条记录有100个字段，这样设计的好处是采集服务器操作ORACLE服务器的事务数比较小，平均每秒钟的插入事务数为50000*5/60=4167条。该方式的缺点是，对不同的DTU需要设计不同的数据表；数据不能被压缩，磁盘空间占用非常大，如果每条记录按1K来计算，则一年需占用的磁盘空间为：356*24*60*60/5*50000*1024=293335G，再加上索引等辅助内容，整个系统一年所占用的磁盘空间约为400000G。

*二种方案是每个车辆设备的数据用多条记录来表示，每条记录只记录该DTU中某一个具体的数据点，这样处理，Oracle服务器的事务数达到每秒钟50000*100*5/60=416667次，在这种情况下，对数据可以采取一些压缩处理，系统一年所占用的磁盘空间与**种方案相比，可以减少到1/10左右，约为40000G。

不管是采用以上的哪一种方案，都存在单位时间的读写次数达到系统处理上限，系统容量**出系统上限等困难，导致系统无法使用。可以通过引入网格数据库，或重新规划需保存的历史数据等方式解决这些难点问题，但都存在缺点，不是价格高，就是不得不损失相应功能。

引入实时数据库，只能部分解决此问题，举例说明，如果使用我们的实时数据库，单台服务器只能处理5000台左右车辆设备的数据采集和保存问题（经过定制改造，如果不改造，单服务器只能处理1000台车辆设备，该问题的瓶颈不在于性能，而在于点数限制，目前我们的标准实时数据库单台服务器只支持126000个数据点），仍不能处理高达50000台车辆设备。

这时，需要使用分布式实时数据库服务器来解决**大容量实时和历史数据访问，如下图所示可以看到，单台服务器处理5千台设备，处理的数据点为50万个，10台实时服务器能处理5万台设备，处理的总数据点为500万个，调度服务器对这10台服务器进行调度，使得10台服务器对外部而言（包括采集服务器和客户端）是透明的，外部只看到一台能处理500万数据点的大型实时数据库。

要实现一个分布式分布式实时数据库服务器，可能做得非常复杂，但对于大型远程移动监控系统中，可以简化处理，当然，这需要实时数据库支持层次点系统、设备模块、在线修改等功能的辅助支持。