PLC与WinCC下空气压缩机电控系统改造方法分析

彭亮

（辽宁铁道职业技术学院，辽宁 锦州 121000）

随着时代的不断进步，空气压缩机在实际运行过程中运行环境以及运行方式发生了明显的变化，其中电控系统作为空气压缩机的主要应用设备之一，其运行质量直接决定着最终空气压缩机的应用质量。因此，在实际应用过程中应对空气压缩机中电控系统进行改造，这种方式能够提高系统的实际运行质量。要想达到这一目标，就必须对空气压缩机电控系统运行中的影响因素进行分析，制定针对性的改造方案。

1 空气压缩机

空气压缩机主要应用在矿山工程中，负责对矿井风动机械以及主井卸煤机提供动力，因此空气压缩机在实际运行中的安全性和运行质量直接决定着矿山工程的实施质量。在对空气压缩机进行控制的过程中，主要控制方法包括传统控制法以及现代控制法等，以上两种方式虽然都能够实现对空气压缩机进行控制，但是在此过程中需要一定的人工控制，为了让空气压缩机实现自动化生产，则需要对空气压缩机中的电控系统进行改造，这种方式能够提高空气压缩机的自动化以及规范化。目前该系统已经正式投入使用，并且在实际应用过程中保持着较高的稳定性以及可靠性，还具有较高的实际应用价值。

2 影响空气压缩机电控系统正常运行的主要因素

空气压缩电控系统在实际应用过程中要想保证较高的运行质量，就必须对其中的影响因素进行研究，目前，影响该系统实际运行的因素主要包括以下内容。

电控系统中设备运行出现一定问题，其中主要包括仪表和线路出现老化问题，导致其整体的运行性能不够稳定，甚至在实际运行中出现运行警报以及停止运行等情况，严重影响系统的运行质量。由此可以看出，在对空气压缩机电控系统进行完善的过程中，需要定期对设备进行质量检查，避免设备出现运行老化现象。

空气压缩机的控制型号不统一，在实际运行过程中，由于管理人员的失误等因素，导致空气压缩机中控制柜的型号不同，同时其中的配件也不同，这就导致在实际运行中出现线头接口混乱以及管理维护难度高等现象，影响系统运行流畅性的同时，增加运行的复杂程度。

员工的工作效率低，该系统在运行中，相关管理人员需要对系统的运行情况进行实时记录，在此过程中不仅工作效率不高，还会造成大量的人员浪费现象。另外，工作人员长时间在这种环境中进行工作，由于噪音较大，对自身身体健康的危害也较大。

冷却水是系统在实际运行过程中的重要组成部分，主要起到对系统内部环境进行冷却的目的，但是如果冷却水在实际供应过程中出现供应中断以及数量较少等现象，将会导致系统中气缸的温度逐渐升高，润滑油出现气化，严重的甚至会出现爆炸，影响空气压缩机的冷却质量。除此之外，还会导致空气压缩机在运行过程中出现生产效率低等情况。由此可以看出，在对空气压缩机电控系统进行管理的过程中，需要对冷却水的流动性、水的温度以及水位情况进行检查，保证冷却水的运行质量。

电能是空气压缩机电控系统中的运行动力，在此过程中如果电力系统出现运行故障，将会导致机器在运行中出现停止运行等情况。因此在对系统中的电力设备进行检查的过程中，需要对电力设备的运行情况、电流电压运行的稳定情况以及电动机温度进行检测，由此可以看出，在对空气压缩机电控系统进行改造的过程中，要在影响因素的基础上进行系统完善，这种方式能够保证电控系统最终完善改造质量。

3 PLC与WinCC空气压缩机电控系统的改造方法

3.1 对系统进行整体改造的方法

在对系统进行整体改造的过程中，可以将整个电控系统分为三个层面进行研究，其中主要包括管理监控层、设备监控层以及现场设备层几方面内容，其中管理监控层主要由监视站构成，通过网络将多个建设站相互连接，这种方式能够提高监控数据的传输质量。设备控制层主要由服务器以及PLC构成，在此过程中，每个PLC与现场总线进行连接，这种方式能够保证各个PLC之间的运行效率。现场设备层主要包括传感器、执行器、空气压缩机以及水泵房构成，其中每个空气压缩机上对应一个传感器以及一个执行器，提高电控系统的运行效率。

在对空气压缩机电控系统进行改造的过程中，需要根据现场的实际情况对其进行改造，这种方式能够保证最终系统整体的改造质量。在此过程中可以采用分布式结构对其进行控制，利用上位对系统进行监控。同时上位监控系统是其中的主要设备。在该系统中，每一个PLC对应一个空气压缩水泵房，配合系统中主站的运行质量，这种完善方式能够增加电控系统的运行效率，同时还能能够降低运行难度。在PLC与WinCC下对空气压缩机电控系统进行控制的过程中，可以根据以下原则进行：对电控系统中的设备进行改造，在此过程中，需要对电控系统中的传感器以及执行机构进行运行检查，如果最终检测结果显示设备老化，则需要对其进行更换，保证空气压缩机中设备运行的高效性，最终达到提高系统整体运行质量的目的。

对设备控制层进行完善，在此过程中主要的控制方法就是利用PLC对设备进行控制，主要包括设备的单独控制以及设备的远程控制两种，其中单独控制指的是一个PLC对应一个设备，对其进行针对性的控制。远程控制的控制方式也是一对一，但是这种控制方式能够在较远的距离中实现设备控制。以上两种控制方式在实际应用中的共同点在于都是通过计算机实现设备控制的，这种计算机控制方式能够在保证控制准确性的同时，提高控制的反应速度，最终达到提高控制效率的目的。

对管理监控层进行控制的过程中，需要根据实际情况设计出一个科学合理的完善方案，管理监控层起到的主要作用就是对计算机网络系统以及电力设备控制系统进行监控管理，对其进行完善改造，能够提高监控系统的监控质量，保证施工人员能够对电控系统的实际运行情况进行及时掌握，实现高质量的系统远程监控。

3.2 系统下机位的改造方法

在对系统下机位进行设计的过程中，可以从以下几个方面对其进行完善改造。

第一方面，对CPU的模式进行选型，在此过程中主要使用的型号包括CPU226、CPU224XP。CPU226其中包括24入开关，16出开关，一共40个点。CPU224主要包括14入开关、10出开关以及2入开关以及1出开关两种。在对CPU进行型号选择的过程中，需要根据实际情况进行选择，例如，系统中包含较多的数字量以及模拟量，则可以利用CPU226的型号对其进行完善。

第二方面，对PLC的扩展模型进行选择，在此过程中需要根据系统在运行过程中的输出点数以及输入点数进行，其中EM233中包含16入和16出，EM231中包含4入，EM235中包含4入和1出，根据不同的需求情况可以对PLC拓展模型进行选择。

第三方面，对传感器进行型号选择，该系统在运行过程中主要包括压力传感器、温度传感器、水位传感器以及水温传感器等。在对传感器进行选择的过程中可以根据以下标准进行选择，在一级排气压力中，气压要在0.25MPa以下，润滑油的压力要在0.1～0.3之间。在二级排气压力中，气压和风压都需要选择小于0.88MPa。

3.3 系统上机位的改造方法

在对系统上机位进行改造的过程中，需要对网络通讯系统的架构以及上位组态设计进行完善，其中网络通讯系统架构主要包括DP主站以及DP从站，二者之间通过DP网络进行连接。在对上位组态进行设计的过程中，第一步需要建立一个变量连接，第二步进行画面组态，其中主要包括对空气压缩机以及水泵房进行控制，对二者进行变量连接。主页面中主要包括用户管理系统、退出系统以及监控系统等，根据不同的操作要求对以上选项进行选择。进行画面组态根据的目的是对空气压缩机中电控系统的工艺流程进行展示，通过对页面上的按钮进行操控，能够实现远程控制，保证电控系统的运行质量。

4 结语

综上所述，随着人们对空气压缩机电控系统的关注程度越来越高，如何提高空气压缩机电控系统的运行质量，成为有关人员关注的重点问题。本文通过对PLC与WinCC下空气压缩机电控系统的改造方法进行研究，能够有效提高空气压缩机电控系统的运行质量，同时还能够降低该系统在实际运行过程中出现故障的几率。

参考文献：

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