[发明专利]一种装配线气动控制系统

说明书

一种装配线气动控制系统，采用PLC和变频控制技术，设计了装配线气动恒压控制系统，使主空压机和备用空压机轮换工作，以求达到控制方便、安全可靠、高效节能的目的。该控制系统具有节约电能、提高控制性能、减小节流损失、降低原系统噪声、延长设备使用寿命、降低维修费用等优点，提高了企业的生产效率和经济效益，具有一定的推广价值。

技术领域

本发明涉及一种装配线气动控制系统，适用于机械领域。

背景技术

气动技术是生产过程自动化最有效的技术之一。据统计在工业发达国家中，全自动化装配线中约有30%装有气动系统。我国气动制造业和气动技术的研究与应用起步较晚，气动系统控制技术很多仍采用继电接触器控制，这种控制系统存在着很多的缺点，如体积大、机械触点多、接线复杂、可靠性低、排除故障困难等。同时，气动系统空压机的控制采用传统的开环控制方式，这种运行方式的缺点：供气风压力在上、下限之间波动，不能保证恒压供气，影响装配线气动工具的性能及寿命；主空压机空运转时，其拖动电机还保持运转，其消耗的电能约为其额定值的30%左右，严重地浪费电能；主空压机一直运转而备用空压机却停止不用，不能轮休工作，易使主空压机产生故障，降低使用寿命等。

发明内容

本发明提出了一种装配线气动控制系统，采用PLC和变频控制技术，设计了装配线气动恒压控制系统，使主空压机和备用空压机轮换工作，以求达到控制方便、安全可靠、高效节能的目的。

本发明所采用的技术方案是：

所述气动控制系统由以下部分组成：PLC、变频器、电动机、空压机、电源控制柜、电抗器、压力变送器、接触器、中间继电器、热继电器、空气开关、电缆、电流表、电压表、按钮、互感器等。

所述控制系统提供手动/自动两种工作模式，具有现场控制方式、状态显示以及故障报警等功能。

所述控制系统选取西门子PLC 57-200CPU224作为控制核心，CPU224的I/O点数是14/10，扩展了1个EM 235模拟量输入模块。

所述控制系统的S700系列PLC中的CPU224提供了PID运算指令，应用时与PLC配套的STEP7-Micro/Win编程软件通过梯形图设定PID控制参数后，执行指令PIDTABLE，LOOP即可完成PID运。

本发明的有益效果是：该控制系统具有节约电能、提高控制性能、减小节流损失、降低原系统噪声、延长设备使用寿命、降低维修费用等优点，提高了企业的生产效率和经济效益，具有一定的推广价值。

附图说明

图1是本发明的系统结构框图。

图2是本发明的空压机变频系统原理图。

图3是本发明的系统软件流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，气动控制系统由以下部分组成：PLC、变频器、电动机、空压机、电源控制柜、电抗器、压力变送器、接触器、中间继电器、热继电器、空气开关、电缆、电流表、电压表、按钮、互感器等。以某装配生产线为例：选用英格索兰HP-100型螺杆空压机，电动机功率75kW；共有2台空气压缩机并网使用，正常生产情况下为一用一备；PLC选用一台西门子57-200系列，由PLC来实现电气部分的控制，包括5部分：起动、运行、停止、切换、报警及故障自诊断；变频器选用了西门子公司的产品，该变频器采用MM430节能型模块，可大大降低电机高频噪声，减少对电网的污染，同时也能降低空压机电机温升。

如图2，针对原有的空气压缩机供气控制方式存在的诸多问题，为满足装配线气动系统自动控制的要求，笔者介绍一种采用基于变频调速技术的空气压缩机恒压供气节能控制系统的设计方案。