恒压供气控制设计
恒压供气方案
恒压供气系统技术方案1 设计依据本方案设计依据根据“”以及工程部提出的控制要求：空压机功率：空压机流量：管道直径：250mm该方案能充分满足了系统的配电和控制需求，主要的设计如下。
2 方案描述和配置清单2.1系统控制要点控制系统完成恒压供气的控制，控制程序包括：各空压机的控制和状态显示管网压力的检测及控制2.2 方案描述厦门市逢兴设备有限公司结合多年以来在自控领域的先进经验，并针对恒压供气控制系统的特点，提出了基于博世力士乐变频器的自动恒压给气控制方案。
2.2.1 控制系统网络结构图系统网络结构图本系统使用MPI网络，通讯速率为187.5 Kbit/s。
网络上拥有2个节点，各自网络地址如下：人机界面0恒压供气控制器12.2.2 系统配置清单2.2.3 系统方案介绍本方案是基于逢兴机电设备的恒压控制系统方案。
整个系统的控制核心是一台逢兴机电设备有限公司的DB4610控制器。
2.2.3.1 主要功能特点1．液晶汉字参数显示、设定一目了然，故障时弹出故障内容、公司名称、服务电话；2．可实现多达6 台空压机+1 台空压机（DB4610）的自动控制，每台空压机均可设为变量空压机或定量空压机(备用变量空压机或备用定量空压机),灵活配置，全面满足各种复杂的供气系统；3．定时换空压机功能，使各空压机工作时间均衡，提高空压机平均使用寿命；4．多达８个时段压力控制，且每个时段内均可进行任意压力设定控制及实现定时开关机功能；5．具有休眠功能和附属小空压机功能，节能降耗，延长设备使用寿命；6．具有第二目标压力设定和控制功能；7．具有故障互投功能，主泵有故障后自动投入到备用空压机工作；8．具有超压、传感器断线、变频器故障等报警控制功能；9．变频器出现故障后，可选择自动转入工频运行（压力区间控制）；10．故障自动复位机制，延时可调；11．具有故障查询功能，能查询最新的报警内容及时间，共记录十条故障信息；12．适应性强，可适用于国内外各种品牌变频器；13．模拟、数字信号全部采用光电隔离，抗干扰能力强；14．具有完善的密匙功能；15．RS-485 通讯功能，标准的MODBUS 通讯协议，便于与上位机联接，进行组态控制。
恒压供水系统自动控制设计
恒压供水系统自动控制设计一、控制策略设计：1.压力传感器：安装在水泵的出水管道上，用于实时监测出水压力，并将监测数据反馈给控制装置。
2.控制装置：根据压力传感器的反馈数据，判断当前的出水压力是否达到设定值，并决定是否调整水泵的运行状态。
3.设定值设定：用户可以通过控制装置进行设定，可以根据实际需要设定出水压力的目标值。
二、控制装置设计：1.控制算法：根据压力传感器的反馈数据，控制算法可以采用PID控制策略，通过对比设定值和实际值来计算出相应的控制信号，控制水泵的开启和关闭。
2.控制信号传输：控制装置通过控制信号传输装置将计算出的控制信号传输给水泵控制装置。
3.水泵控制装置：根据接收到的控制信号，控制水泵的启停和运行速度。
可以采用变频控制方式，通过调整水泵的转速来实现出水压力的调节。
三、系统优化设计：1.启停设置：当出水压力低于设定值时，自动启动水泵；当出水压力达到设定值后，自动停止水泵。
避免压力超过设定值或低于设定值过多的情况，保持出水压力稳定。
2.变频控制：根据压力传感器的反馈数据，控制装置可以实时调整水泵的转速。
当出水压力低于设定值时，增加水泵的转速；当出水压力高于设定值时，降低水泵的转速。
通过改变水泵的转速，可以实现稳定的出水压力。
3.故障保护：当水泵运行异常或发生故障时，控制装置应能够及时报警，并关闭水泵以避免进一步损害设备。
同时，还可以设计自动切换备用水泵的功能，保证供水的连续性和可靠性。
综上所述，恒压供水系统的自动控制设计包括压力传感器的安装和数据反馈、控制装置的设计、设定值的设定、控制算法的选择、控制信号传输装置的设计、水泵控制装置的设计等多个方面。
通过合理的设计和控制策略，可以实现恒压供水系统的稳定运行，提高供水的效率和质量，同时还能够减少能源的消耗和设备的损耗。
空压机变频恒压供气控制系统的设计
空压机变频恒压供气控制系统的设计【摘要】本文介绍了空压机变频恒压供气控制系统的设计。
在解释了研究背景和研究意义。
接着，详细阐述了空压机变频恒压供气控制系统的基本原理、系统框架设计、传感器选择与布置、控制算法设计以及系统测试与验证。
在总结了设计成果，并展望了未来在这一领域的发展方向。
本文的研究对提高空气压缩机的效率和稳定性具有重要意义，有助于推动工业制造领域的发展。
【关键词】空压机、变频、恒压、供气控制系统、设计、研究背景、研究意义、基本原理、系统框架设计、传感器选择与布置、控制算法设计、系统测试与验证、设计成果总结、未来展望1. 引言1.1 研究背景空压机是工业生产中常用的设备之一，用于产生对外提供能量的空气压缩。
在许多工业生产场景中，空压机所提供的气源需要保持恒定的气压，以确保生产设备正常运行。
传统的空压机供气控制系统往往存在运行效率低、能耗高、气压波动大等问题，为提高系统的效率与控制精度，空压机变频恒压供气控制系统逐渐成为研究的热点。
在当前环境下，工业生产对气压要求越来越高，对于气压供应系统的要求也在不断提升。
传统的空压机供气系统使用定频控制，无法根据实际需求对气压进行精准的控制和调节，因此难以实现高效节能和稳定供气。
而空压机变频恒压供气控制系统则具有更高的灵活性和精准性，可以根据实际气压需求实时调节压缩机的工作频率和负载，确保系统在不同工况下都能保持稳定的气压输出，提高了供气系统的效率和稳定性。
通过对空压机变频恒压供气控制系统的研究与设计，可以有效提高空压机供气系统的性能，减少能耗浪费，降低运行成本，实现高效稳定的气压供应，具有重要的研究意义和实际应用价值。
1.2 研究意义空压机变频恒压供气控制系统的研究意义在于提高空压机的能效和运行稳定性，促进工业生产的节能减排。
随着工业化程度的不断提高，能源消耗和环境污染已经成为制约社会发展的重要问题。
空压机在工业生产中起着至关重要的作用，但传统的空压机系统存在能效低、运行不稳定的问题。
恒压供水的PLC控制系统的设计毕业设计论
毕业设计（论文）恒压供水的PLC控制系统的设计Water Supply PLC control system design摘要本文介绍恒压供水基本原理及系统构成，说明了变频调速恒压供水自动控制系统由可编程控制器、内置PID变频器、水泵电机组、压力传感器、及控制柜等构成。
PLC恒压供水的优点在于当管网流量变化时，能达到稳定供水压力和节能、安全、供水高品质等优点。
本文分析变频恒压供水的原理及系统的组成结构，提出不同的控制方案。
通过研究和比较，采用变频器和PLC实现恒压供水和数据传输，然后用数字PID 对系统中的恒压控制进行设计。
最后对系统的软硬件设计进行了详细介绍。
文章介绍了系统的总体设计与软件的实现，并对系统采取的可靠性措施进行了说明。
实践证明，该系统具有高度的可靠性和实时性，极大地提高了供水的质量，并且节省了人力，具有明显的经济效益和社会效益。
关键词：变频器PLC 恒压供水PIDAbstractThis paper introduces the basic principle and system of constant pressure water supply, that the variable frequency speed constant pressure water supply automatic control system by programmable controller, built-in PID frequency converter, motor pump group, a pressure sensor, and control cabinet. Advantages of PLC constant pressure water supply is that when the pipe flow changes, the advantages can achieve the stable water supply pressure and energy saving, safety, water qualityThis paper analyzes the structure of VF speed regulating constant-pressure water supply, and proposes several control methods. By careful study and comparison, PLC and inverter's method fits water supply system and data transmission very well. Finally the paper shows the design of constant pressure supply water controller according to PID data and detailed introduction of its software and hardware, and then illustrates its general design, software implement and the measures of preventable disturbance in details.. The system can not only remarkably improve the quality of water supply, but also economize on labor, which will surely bring us both economic and social benefits.Keywords: VF speed PLC constant pressure water supply PID目录摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (4)1.1课题的提出 (4)1.2恒压供水控制系统的基本控制策略 (4)1.3恒压供水系统特点 (4)1.4恒压供水的应用领域 (5)第二章恒压供水系统所需要的器件 (6)2.1.2可编程控制器的组成 (6)2.1.3可编程控制器的工作原理 (7)2.1.4 可编程控制器的特点 (7)2.2变频器 (7)2.2.1变频器的简介 (7)2.2.2 变频器的基本组成 (8)2.2.4变频器的特点 (9)2.2.5 变频器关键参数的设定 (10)2.2.6 变频器的功能 (10)2.3PID调节及PID功能指令 (11)2.3.1 PID控制原理 (11)2.3.2 PID的调节功能 (12)2.3.3带PID回路调节器与PLC的控制方式 (12)第三章恒压供水系统的设计及编程 (13)3.1恒压供水系统的工艺过程及控制要求 (13)3.1.1 恒压供水系统的工艺过程 (13)3.1.2 控制要求 (13)3.2恒压供水系统的设计 (14)3.2.1控制系统的I/O信号分配 (14)3.2.2 电气控制系统原理图 (15)第四章恒压供水的系统调试及注意事项 (27)4.2注意事项 (27)第五章总结 (28)参考文献 (29)致谢 (30)第一章绪论1.1课题的提出众所周知，水是生产生活中不可缺少的重要组成部分,生产和生活都离不开水。
液化气站恒压供气控制系统的设计
液化气站恒压供气控制系统的设计孙万利【摘要】通过对单片机的研究，针对实际设计出以AT89C51为核心，辅以其他的芯片和器件，实现测量压力和控制压力功能的系统。
硬件作为物理连接层，要为软件运行提供基础环境。
设计硬件的目的，主要是实现对压力的采样、压力信号和电压信号的相互转换、加热器的开关控制、LED显示器的数字显示等功能，并为芯片之间的连接分配合适的管脚，通过编程运行实现恒压供气的智能控制。
%From the single chip microcomputer research,this paper aimed to design a system which was based on AT89C51 and supplemented by other chips and devices,to achieve the pressure meas-urement and control. As a physical connection layer,hardware was to provide the basic environment for the operation of the software and to realize pressure sampling,pressure signal and voltage signal conversion,heater switch control,LEDdisplay,digital display and other functions,and for connecting pin distributing right between chips,intelligent control of constant pressure air supply by programming.【期刊名称】《贵州师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(035)001【总页数】4页(P71-74)【关键词】单片机;看门狗;LED;A/D转换;压力【作者】孙万利【作者单位】内蒙古工业大学工程训练中心，内蒙古呼和浩特 010051【正文语种】中文【中图分类】TP20液化气是日常生活中经常需要用到的一种燃气，在取暖、做饭等方面使用非常广泛。
毕业设计恒压供水控制系统设计
毕业设计题目恒压供水控制系统设计系别专业班级姓名学号指导教师日期设计任务书设计题目：恒压供水控制系统设计设计要求：1．设计一个采用全自动变频恒压控制方式来实现恒压供水的自控系统。
2．本系统主要以PLC来控制，按照控制要求选择器件，设计其硬件主控电路。
3．根据要求选择相应的传感器、驱动电机、阀门等；4．按照设计要求设计相应算法，编制相应的PLC控制程序。
设计进度要求：第一周：确定题目,查阅资料第二周：根据设计要求分析恒压供水的工作原理第三周：对硬件进行设计第四周：对软件进行设计第五周：进行调试,找出问题第六周：改进设计中存在不足第七周：撰写设计论文第八周：整理论文，准备答辩指导教师（签名）：摘要恒压供水在城市自来水管网系统、住宅小区生活消防用水系统、楼宇中央空调冷却循环水系统等众多领域中均有应用。
恒压供水是指用户端在任何时候，不管用水量的大小总能保持管网中水压的基本恒定。
在恒压供水系统中可根据压力给定的理想值信号及管网水压的反馈信号进行比较，变频器根据比较结果调节水泵的转速，达到控制管网水压的目的。
本文主要针对当前供水系统中存在的自动化程度不高、能耗严重、可靠性低的缺点加以研究，开发出一种新型的并在这三个方面都有所提高的变频式恒压供水自动控制系统。
全文共分为四章。
第一章阐明了供水系统的应用背景、选题意义及主要研究内容。
第二章阐明了供水系统的变频调速节能原理。
第三章详细介绍了系统硬件的工作原理以及硬件的选择。
第四章详细阐述了系统软件开发并对程序进行解释。
关键词：恒压供水，PLC，变频技术目录摘要 (II)1 变频控制系统简介 (1)1.1变频调速供水控制系统简介 (1)1.2变频调速在供水行业中的应用 (1)2 供水系统的变频调速节能原理 (4)2.1 水泵调速运行的节能原理 (4)2.2 本系统总体介绍 (5)3 系统硬件的工作原理及硬件选择 (7)3.1 PLC的工作原理及选择 (7)3.2 变频调速系统原理及选择 (9)3.3 压力传感器的选择 (12)3.4 水泵的选择 (13)3.5 鉴频鉴相问题 (14)3.6 控制电路 (16)4 系统软件开发 (18)4.1 PLC编程简介 (18)4.2 PLC程序解释 (26)致谢 (29)参考文献 (30)1 变频控制系统简介1.1变频调速供水控制系统简介变频调速供水控制系统是集现代变频调速技术、PLC技术、监控技术和计算机技术为一体的新一代给水控制系统。
基于Fuzzy-PID恒压供气系统的设计
液压 与 气动
５ ３
基 于 Ｆ ｚｙＰ Ｄ恒 压 供 气 系统 的设 计 ｕ ｚ －Ｉ
白坤海
Ｄｅ ｉｎ ｏ ｏ ｓａ ｔＰ ｅ ｓ ｒ ｕ ｐ ｙ ａｒ Ｓ ｓｅ Ｂａ ｅ ｎ Ｆ ｚ ｙ Ｐ Ｄ ｓｇ ｆＣ ｎ ｔ ｎ ｒ ｓ ｕ ｅ Ｓ ｐ ｌ ｉ ｙ ｔ ｍ ｓ ｄ ｏ ｕ ｚ — Ｉ
ＢＡＩＫｕ ｈａ ｎ— ｉ
（ 淄博 职业 学院 教务科 研处 ，山东 淄博
２５ １ ） ５ ３４
摘
要 ： 对 目前 以继 电器 为 主的 空压 机控 制 方 式耗 能 严 重、 针 设备 运 行 不稳 定 等 问题 ， 出 了在 变频 控 提
制和模糊控制技术的基础上 ， 设计用于空压机参数采集、 变频控制的硬件设备和微机 自动控制 系统。结果表
收稿 日期 ：０ １１－１ ２ １ ． ３ ０
１ 空压 机 系统总体 设计
在济 西站 上行 驼 峰 空压 机 控 制 系统 中 ， 台空 压 四
机按 一 主 、 一辅 、 备 、 检 修 方式 设 置 ， 台给 水 泵 、 一 一 两
两台扬水泵、 两台干燥器均按一主一备设置。同时系 统可根据储气罐压力状况， 自动调节空压机主、 辅机实 现一停一开、 两开、 两停的运行方式。控制系统硬件设 备 由工 控 机 、 频 器 、Ｌ 控 制 器 及 各 种 传 感 器 等 组 变 ＰＣ
的工作压力 ， 提高了系统的工作稳定性 ， 达到恒压供气
的 目的。
制的变频调速（ Ｆ 供气装置， Ｖ） 具有控制空压机机组 出 口压力恒定 、 变流量供气的基本功能。闭环调节控制
系统是 通 过 风 压 传感 器 检 测 到 空 压 机 的 供 气 管 网风 压 ， 给 ＰＤ 调节器 ；Ｉ 节器 按照设 定压 力输 出一 传 Ｉ ＰＤ调
基于PLC控制的变频恒压供气系统设计
应 用前景 ，本文介绍 了 Ｐ Ｌ Ｃ 的技 术特 点 。提 出了基 于 Ｐ Ｌ Ｃ 控制的 变频 恒 压 供 气 系 统 的技 术 改造 方 案设 计 的相 关技 术 、 构 件 组 成 及 变
频 器调 节 原 理 。
【 关键词 】 西门子 ＭＭ４ ４ ０变频 器； Ｐ Ｌ Ｃ； 变频恒压 ； 供 气系统；
１ Ｐ Ｌ Ｃ的 技 术特 点
Ｐ Ｌ Ｃ被称为 可编程控 制器 ，它是一种新型的工业控制装置 同时 以计算机技术为基础 。１ ９ ８ ７ 年 的颁布 的 Ｐ Ｌ Ｃ标准草案 中对 Ｐ Ｌ Ｃ的解 释为 ：Ｐ Ｌ Ｃ 是专 门为能够 在工业环境下应用而设计 出的数字运算操 作 的一种 电子装 置。它所使用的是能够编制程序 的存储设备 ，在存 储 设备的内部实现储存的功能 ，同时执行顺序命令运算 、逻辑命令 运算 、计时 和算 术运算等 功能，同时以数字式或模拟式的输入及输 出的方 式，对各 种类型的机械 或生产的过程进行控制 。Ｐ Ｌ Ｃ及与其 相关 的外 围设备 都应原则设计 ，即易于和工业控制系统形成一个整 体 ，易于扩展其功 能。 可编程控制 器是专门为能够在工业环境下应用而设计 的工业计 算机 ，它出现后 应用 比较广泛 ，发展十分迅速 ，在工业生产 中 占的 地位 比较重要 ，与现有 的控制方式相 比较 ，有 明显 的优点 ： １ ． １可靠性高，抗干扰 的能力较强 较高的可靠 性是电气设备的特点之一 。因为 电气设备采用 了 目 前较为先进 的大规模集成 电路技术 ， 通过严密 的生产工 艺制造而成 ， 它的内部部分的 电路也采用了现阶段先进的抗干扰工 艺，因此 Ｐ Ｌ Ｃ 具有很 强的可靠 性。从可编程逻辑控制器的机外 电路 ，使用 可编程 逻辑控制 器构成 的控制 系统， 相比同等规模 的集成化 电气 设备系统， 电气线路和 开关 的触点 已降低 到数百甚至数干分之一 ，故 障大大 的 降低 了。另外，Ｐ Ｌ Ｃ 出现硬件 故障能发 出故障报警信 息，带有及 时 自我检测 功能。在应用系统软件中 ，应用程序也可 以被归于 外围设 备的 自我检测程序 中，从而使 系统中除了编程逻辑控制器 Ｐ Ｌ Ｃ和设 备的故障 自诊断保护 以外的 电路也得到保护 。因此 ，可以看出整个 Ｐ Ｌ Ｃ控制系统具有 较高的可靠性 。 １ ． ２配套齐全，适用性强，功能完善 ． Ｐ Ｌ Ｃ 发展到今天， 已经形成 了大 ，中，小规模 的系列产 品。可 用 于各种类 型及 规模的工业生产控制场合 。Ｐ Ｌ Ｃ可通 过强 大的逻辑 处理能力 以及最 现代化 的 Ｐ Ｌ Ｃ数据的计算能力，作 用于程序 中的各 种 数字控 制字段 。近年来 ，Ｐ Ｌ Ｃ 的功能单元大量渗透 到位 置控制， 温度 控制 ，Ｃ Ｎ Ｃ和其它工 业控制 。 １ ． ３系统设计、建造 的工作量相对 比较小 ，不仅维护起来方便， 更 容 易 改 造 Ｐ Ｌ Ｃ 存储逻辑功能代替接线逻辑功能 ，有效 的降低 了控 制设备 外部的接 线，控制系统的设计和施 工，使 得维护更方 便，周期 大大。 更重要的是，使改变后的计划 ，以改变生产工 艺相 同的设 备成为可 能 １ ． ４体积小，重量轻，能耗低 在可编程逻辑控 制器 Ｐ Ｌ Ｃ中，目前较小型号的，例如，刚出产的 品种底 部尺 寸甚 至小于 １ ０ ｃ ｍ ， 重量低于 １ ５ ０ ｇ ， 消耗功率不超 过数瓦。 由于这种 Ｐ Ｌ Ｃ体积非常小巧，所 以十分 容易装入 工业 设备 或机械 的 内部，更好 的实 现了机 电一体化 设计 。 １ ． ５节 能 降 耗 通过管道 内的所需 的气体压 力信号与预先 设定的压力信号与预 先设定的压力值进行 比较 ，以获得直接 的压力偏差信 号作 为电动机
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
十空压机变频恒压供气控制系统的设计1 引言空压机在工业生产中有着广泛地应用。
在供水行业中，它担负着为水厂所有气动元件，包括各种气动阀门，提供气源的职责。
因此它运行的好坏直接影响水厂生产工艺。
空压机的种类有很多，但其供气控制方式几乎都是采用加、卸载控制方式。
例如我厂使用的南京三达活塞式空压机、美国寿力螺杆压缩机和Atlas螺杆式空压机都采用了这种控制方式。
根据我们多年的运行经验，该供气控制方式虽然原理简单、操作简便，但存在能耗高，进气阀易损坏、供气压力不稳定等诸多问题。
随着社会的发展和进步，高效低耗的技术已愈来愈受到人们的关注。
在空压机供气领域能否应用变频调速技术，节省电能同时改善空压机性能、提高供气品质就成为我们关心的一个话题。
结合生产实际，我们选择了一台美国寿力LS-10型固定式螺杆空压机进行了研究。
2 空压机加、卸载供气控制方式简介作者以美国寿力LS-10型固定式螺杆空压机电控原理图(如图3所示)为例,对加、卸载供气控制方式进行简单介绍。
SA1转至自动位置，按下起动按钮SB2，KT1线圈得电，其瞬时闭合延时断开的动合触点闭合，KM3和KM1线圈得电动作压缩机电机开始Y形起动;此时进气控制阀YV1得电动作，控制气体从小储气罐中放出进入进气阀活塞腔，关闭进气阀，使压缩机从轻载开始起动。
当KT达到设定时间(一般为6秒后)其延时断开的动断触点断开，延时闭合的动合触点闭合，KM3线圈断电释放，KM2线圈得电动作，空压机电机从Y形自动改接成△形运行。
此时YV1断电关闭，从储气罐放出的控制气被切断，进气阀全开，机组满载运行。
(注:进气控制阀YV1只在起动过程起作用，而卸载控制阀YV4却在起动完毕后起作用。
) 若所需气量低于额定排气量，排气压力上升，当超过设定的最小压力值Pmin(也称为加载压力)时，压力调节器动作，将控制气输送到进气阀，通过进气阀内的活塞，部分关闭进气阀，减少进气量，使供气与用气趋于平衡。
当管线压力继续上升超过压力调节开关(SP4)设定的最大压力值Pmax(也称为卸载压力)时，压力调节开关跳开，电磁阀YV4掉电。
这样，控制气直接进入进气阀，将进气口完全关闭;同时，放空阀在控制气的作用下打开，将分离罐内压缩空气放掉。
当管线压力下降低于Pmin时，压力调节开关SP4复位(闭合)，YV4接通电源，这时通往进气阀和放空阀的控制气都被切断。
这样进气阀重新全部打开，放空阀关闭，机组全负荷运行。
3 加、卸载供气控制方式存在的问题3.1 能耗分析我们知道，加、卸载控制方式使得压缩气体的压力在Pmin～Pmax之间来回变化。
Pmin 是最低压力值，即能够保证用户正常工作的最低压力。
一般情况下，Pmax、Pmin之间关系可以用下式来表示:Pmax＝(1＋δ)Pmin(1)δ是一个百分数，其数值大致在10%～25%之间。
而若采用变频调速技术可连续调节供气量的话，则可将管网压力始终维持在能满足供气的工作压力上，即Pmin附近。
由此可知，在加、卸载供气控制方式下的空压机较之变频系统控制下的空压机，所浪费的能量主要在2个部分:(1) 压缩空气压力超过Pmin所消耗的能量在压力达到Pmin后，原控制方式决定其压力会继续上升(直到Pmax)。
这一过程中必将会向外界释放更多的热量，从而导致能量损失。
另一方面，高于Pmin的气体在进入气动元件前，其压力需要经过减压阀减压至接近Pmin。
这一过程同样是一个耗能过程。
(2) 卸载时调节方法不合理所消耗的能量通常情况下，当压力达到Pmax时，空压机通过如下方法来降压卸载:关闭进气阀使电机处于空转状态，同时将分离罐中多余的压缩空气通过放空阀放空。
这种调节方法要造成很大的能量浪费。
关闭进气阀使电机空转虽然可以使空压机不需要再压缩气体作功，但空压机在空转中还是要带动螺杆做回转运动，据我们测算，空压机卸载时的能耗约占空压机满载运行时的10%～15%(这还是在卸载时间所占比例不大的情况下)。
换言之，该空压机10%的时间处于空载状态，在作无用功。
很明显在加卸载供气控制方式下，空压机电机存在很大的节能空间。
3.2 其它不足之处(1) 靠机械方式调节进气阀，使供气量无法连续调节，当用气量不断变化时，供气压力不可避免地产生较大幅度的波动。
用气精度达不到工艺要求。
再加上频繁调节进气阀，会加速进气阀的磨损，增加维修量和维修成本。
(2) 频繁采用打开和关闭放气阀，放气阀的耐用性得不到保障。
4 恒压供气控制方案的设计针对原有供气控制方式存在的诸多问题，经过上述对比分析，本人认为可应用变频调速技术进行恒压供气控制。
采用这一方案时，我们可以把管网压力作为控制对象，压力变送器YB将储气罐的压力P转变为电信号送给PID智能调节器，与压力设定值P0作比较，并根据差值的大小按既定的PID控制模式进行运算，产生控制信号送变频调速器VVVF，通过变频器控制电机的工作频率与转速，从而使实际压力P始终接近设定压力P0。
同时，该方案可增加工频与变频切换功能，并保留原有的控制和保护系统，另外，采用该方案后，空压机电机从静止到旋转工作可由变频器来启动，实现了软启动，避免了启动冲击电流和启动给空压机带来的机械冲击。
具体的控制系统流程图如图1所示。
图1 恒压供气控制系统流程图变频与工频电源的切换电路如图2所示; 空压机电控原理图如图3所示;变频调速控制系统接线图见图4。
5 系统元器件的选配及系统的安装与调试5.1 元器件的选型(1) 变频器图2 变频和工频电源的切换电路LS-10型固定式螺杆压缩机电机型号:LS286TSC-4，功率22kW，频率50Hz，额定电压380V，额定电流42A，4极，转速1470r/min，我们选用一台“台达牌”VFD300B43A型变频器。
因为LS-10型空压机是一种大转动惯量负载，因此选用加大一级变频器(30kW)，变频器的外部接线如图5所示。
a) 变频器的主要参数l 输出:最大适用电机输出功率30kW，输出额定容量45.7kVA，输出额定电流60A，输出频率范围0.10~400Hz，过载能力为额定输出电流的150%，运行60s，最大输出电压对应输入电源。
l 输入:3相，380~460V AC，50/60Hz，电压容许变动范围±10%，频率容许变动范围±5%。
输入电流60A，采用强迫风冷。
(2) 该变频器的主要特点:a) 采用了新一代电力元件IGBT作为驱动交流电动机的核心元件，应用高速微处理器实现正弦波脉宽调制(SPWM)技术，具有无传感器矢量控制及电压/频率(V/f)控制。
b) 配有RS-485接口，可与计算机联结，构成计算机监控、群控系统。
c) 自动转矩补偿。
e) 禁止电机反转。
d) 自动调整加减速时间。
f) 带过载(过热保护)。
(2) PID智能控制器兰利牌PID智能控制器一个，型号:AL808，单路输入、输出，输出为4~20mA模拟信号，测量精度0.2%，厂家:深圳市亚特克电子有限公司。
(3) 压力变送器压力变送器一个型号:DG1300-BZ-A-2-2，量程:0~1Mpa，输出4~20mA的模拟信号。
精确度0.5%FS。
厂家:广州森纳士压力仪器有限公司。
5.2 系统的安装与调试图3 空压机电控原理图图4 控制系统接线图(1) 安装控制柜安装在空压机房内，与原控制柜分离，但与压缩机之间的主配线不要超过30m。
控制回路的配线采用屏蔽双绞线，双绞线的节距在15m以下。
另外控制柜上装有换气装置，变频器接地端子按规定不与动力接地混用，以上措施增强了系统的稳定性、可靠性。
(2) 调试a)变频器功能设定00-09设定为00(V/f电压频率控制)01-00最大操作频率:设定为50Hz(对应最大电压380V)01-01最大频率:设定为50Hz(等于电机额定频率)01-07上限频率:设定为48Hz01-08下限频率:设定为40Hz01-09第一加速时间:设定为10S01-10第一减速时间:设定为10S02-00设定为02，即由外部4~20mA输入(ACI)02-01设定为01:运行指令由外部端子控制02-02设定为00(以减速制动方式停止)02-04设定为01:禁止反转02-07设定为00:ACI断线时减速至0Hz06-04设定为:150%(过载保护)，其它功能遵照变频器出厂设定值。
b) PID参数的整定由于用于控制变频器，根据在不允许输出信号频繁变化的应用系统中应选择PI调节方式原则，因此只能采用PI调节方式，以减少对变频器的冲击。
在对PID进行参数整定的过程中，我们首先根据经验法，将比例带设定在70%，积分时间常数设定在60s;为不影响生产，我们采取改变给定值的方法使压力给定值有个突变(相当于一个阶跃信号)，然后观察其响应过程(即压力变化过程)。
经过多次调整，在比例带P=40%，积分时间常数Ti=12s时，我们观察到压力的响应过程较为理想。
压力在给定值改变5min左右(约一个多周期)后，振幅在极小的范围内波动，对扰动反应达到了预期的效果。
(3) 调试中其他事项从图4可以看出，整套改造装置并不改变空压机原有控制原理，也就是说原空压机系统保护装置依然有效。
并且工频/变频切换采用了电气及机械双重联锁，从而大大的提高了系统的安全、可靠性。
我们在调试过程中，将下限频率调至40Hz，然后用红外线测温仪对空压机电机的温升及管路的油温进行了长时间、严格的监测，电机温升约3~6℃之间，属正常温升范围，油温基本无变化(以上数据均为以原有工频运行时相比较)。
所以40Hz下限频率运行对空压机机组的工作并无多大的影响。
图5 变频器的外部接线图6 结束语经过一系列的反复调整，最终系统稳定在40.5~42.5Hz的频率范围，管线压力基本保持在0.62Mpa，供气质量得到提高。
改造后空压机的运行安全、可靠，同时达到了水厂用气的工艺要求。