VFD压缩机|压缩空气最佳实践的多个空气压缩机系统的主控制manbetx王者荣耀

Tim Dugan，压缩工程公司P.E.总裁

介绍

我上次就说过了文章在多压缩机系统中，VFD空压机的尺寸是非常重要的。所以现在当一个系统有了VFD和基础负荷空气压缩机的正确组合，你如何协调它们的控制?是什么告诉空压机运行和负载，有足够(或没有)基本负载的空压机和VFD运行，所有时间都需要空气?需要适当的主控制。这些控制通常被称为“定序器”或“主控制系统”。manbetx客户端12-5下载

自从压力开关被发明以来，空压机程序就一直存在。程序是由机电凸轮定时器驱动的系统，开关空气压缩机的压力开关。如果有3台空压机，则有3个压力开关，以“级联”的方式设置，而顺序器只是将压力开关指向空压机。它们的工作原理是这样的:当压力下降时，下一台空压机启动并加载，然后如果压力进一步下降，下一台空压机启动并加载。当压力上升时，则相反。当运行的空压机数量稳定后，最后一台上的空压机进行装卸。

然后是可编程逻辑控制器(plc)，基本上实现了自动化功能。它们实际上仍然是压力开关。聪明之处在于计算出应该有多少台空压机在运行，并且只调整一台，而不使用层叠布置。其中一些控制器被称为“主控制器”，或“管理系统”。

本文的目的是为一个或多个VFD空压机的系统选择和安装正确的主控制系统提供一些建议。manbetx客户端12-5下载

总结

简而言之，我推荐以下类型的主控制逻辑，或“算法”，当一个VFD空压机添加到多个空压机系统:

理解PID和离散控制
确保所有压缩机的传感器位置一致
将压缩器设置为接受远程命令
选择合适的控制算法
测试，调音和测量

理解PID和离散控制

VFD空压机采用oem设计的“PID”(比例-积分-微分)控制，或其子集。比例控制是根据设定值与实际过程变量之间的误差，对控制变量进行变化，使过程符合设定值。换句话说，如果您设置VFD控制为100 psig，而压力是99 psig，您将“推”的VFD一半的努力，如果它是在98 psig。积分控制是为了纠正较长期的事件，比如在基础负载空压机卸载后，VFD在捕捉系统时，压力短暂下降至目标以下。就像操纵一艘船迎着侧风航行一样，控制器将压力转向目标。它是用来让压缩空气系统回到它需要的目标。导数控制是为了“阻尼”系统基于快速变化的系统压力，最大限度地减少超调和欠调。

主控制器只向VFD空压机控制器发送一个设定点，让控制器进行速度控制。它还应该能够重载和启动或停止空压机。PID控制有时被称为比例控制。

在具有VFD微调空压机尺寸的系统中，基本负载空压机应该简单地通过分立控制或继电器触点闭合或打开来控制启动/停止。当需要底载空压机时，需要根据主控制器的命令自动启动和加载。当不再需要时，主控制器将其完全卸载，等待VFD空压机响应，压力稳定后关闭。它需要两个触点，加载和启动。

基本负荷空压机有时通过某些比例控制形式的局部控制，如进口调制或可变位移。然而，除非这些控制是由音序器作为一个修剪空压机管理，并且大多数不能(他们通常不是电子控制)，他们将拨号和“离散”控制被使用。如果您有一个可变排量控制空压机，您想要将其置于配平位置，并且有一种方法可以与空压机远程通信设定值，它可以类似于VFD空压机进行控制。

确保所有压缩机的传感器位置一致

添加VFD空压机时经常出现的一个错误是将其与自己的干燥机单独安装。问题是，VFD对干燥器前端压力的响应不同于对系统其他部分压力的响应。如果其他空压机安装了音序器，VFD就无法与它们同步工作。这会导致运行不稳定。当VFD上升时，它在干燥器上产生的压降比低速时要大得多，而且后面的压力会下降。其他空压机会在不需要的时候启动和加载，然后系统会后退，做相反的事情，来回。

图1和图2显示了将VFD空压机添加到多个空压机系统的正确和错误方法。一个仅仅需要添加一个“湿”交叉线，然后控制在共同的湿或共同的干的一面。我更喜欢湿侧控制，因为空压机显示的所有压力传递器位置的压力-包终止点，大多数oem不喜欢移动压力传递器的下游的干燥机。一个人当然可以很好地论证在干燥侧控制系统，但您的本地和远程压力将是不一样的，差异将徘徊基于过滤器压降。

图1所示。新VFD空压机执行不良

图2。新变频空压机的良好实施

设置空气压缩机接受远程命令

让我们从VFD空压机开始。当我用VFD空压机实现主控制时，遇到的最大挑战之一是集成困难。VFD空压机要么是没有设置远程控制，要么是没有技术支持来做好。主控制器供应商或外部顾问需要在启动前与空压机供应商合作，以确定以下事项:

控制线路。什么类型的界面?RS485或以太网?Modbus RTU还是TCP?以太网或IP ?4 - 20毫安的?要连接到哪些终端?

寄存器。用于设定点、启动、停止、运行、加载、卸载和报警的离散寄存器是什么?什么浮点寄存器用于速度和功率(如果功率可用)?

访问。设置控制器接受远程命令/重写的密码和说明。

一些空压机使用专有通信协议，需要添加一个转换器/接口板，以便第三方主控制器可以与它们进行接口。

基本负荷空气压缩机可能是带有电子控制面板的新设备。如果是这样，那么除了浮点数之外，所有相同的问题都需要回答。如果它们是老式的电动气动控制，它们可能需要修改线路以进行远程控制，包括:

“本地-远程”开关和灯

远程干接点的负载输入

从远程干接点启动输入

干接点继电器用于运行、报警和“远程”状态

电气原理图需要提前发送给主控制器供应商或咨询工程师，以便他们提供接线修改原理图和部件。

安装VSD空压机时-研讨会录音

下载幻灯片并观看免费网络直播的录音，学习:

适宜时安装变速驱动空压机
确定压缩空气系统中VSD空压机的节能潜力
如何适当尺寸的VSD空压机来供应波动负载
如何监测能源使用情况和具体功率
根据流量测量和统计直方图数据，选择正确的空压机配置
直方图在优化项目中的价值

带我去参加网络研讨会

选择合适的控制算法

这是一个有趣的步骤，因为大多数销售音序器的人不知道他们的音序器的“控制算法”是什么。只要放进盒子里，给每台空压机运行一根电缆，它就会自己学习和调整。这是工业4.0!所有的控制器都有一个算法，螺杆空压机是三种算法之一，就我的经验而言:

1.级联算法．我在介绍中提到了这一点。这适用于所有的负载卸载空压机，但应避免系统与VFD空压机。你的VFD将关闭或在大部分时间全速运行。最后开的空压机是trim空压机，它们是旋转的。参见图3。在插图中，三个压缩机的压力范围是16 psig，从84到100 psig。级联算法是定序器的旧标准，所以在您购买一个VFD空压机使用的定序器之前，请询问您的供应商他们的“定序器”如何工作。

图3。级联算法

2.目标算法．这是一个使用适当大小的VFD空压机。VFD空压机的调速是设置在中间，或称“目标”，而空压机的底载则是“支架”。它们使用一个或多个压力窗口，完全包围了VFD。见图4。

图4。目标算法

根据存储和调节的不同，该系统可以在小于8psi的总压力范围内工作。定时器设置在主控制器，所以只有一个基本负荷空压机启动/负载或卸载一次，并给VFD时间来响应。基载空压机的启动和停止应不频繁。并不是所有的“目标定序器”都能以合适的方式控制变频空压机。其中许多要求VFD与音序器本身分开设置。这并不理想。最好把变频器的设定值控制置于主控制器的控制之下，然后其他空压机就会协同工作。而要调整系统，你只需改变“目标”。

3.流为基础的算法．这仅仅是一种方式运行正确的基础负荷空压机在任何时候，以容纳比理想更大的规模的基础负荷空压机。假设图2中的两个基本负荷空压机分别是150和300马力，而不是150马力。唯一增加的是一台300马力VFD空压机。一个目标控制算法，加上何时运行300马力的限制，是可行的。我们知道市场上的一些控制器，包括控制基本负荷空气压缩机的一些基于流量的决策形式。pneulogic PL4000和AirLeader是两个我们有信心将以这种方式工作。

图5。流为基础的算法