基于三菱fx2nplc的空压站计算机监控系统设计毕设论文.doc

基于三菱FX2N_PLC的空压站计算机监控系统设计 摘要 本设计主要分析介绍了用上位机和PLC来完成动力厂房空压机的计算机集中监控的原因以及具体实施方案。通过对空气压缩机相关知识和工艺的介绍，确定了空气压缩机的有关参数和控制要求。用组态王软件开发空气压缩机计算机监控系统上位软件，用三菱FX2N系列PLC作为下位机对空压机进行控制。最终实现了由工业计算机、可编程控制器以及现场检测执行元件组成的基于Profibus-DP协议的现场总线分布式控制系统。通过本设计结合空压机的学习，可以更好地学习和掌握三菱FX2N系列PLC和组态王组态软件。 关键词：空压机；计算机监控系统； 组态王；三菱FX2N系列；现场总线 前言 20世纪是人类科学技术迅猛发展的一个世纪，电气控制技术也由继电器控制过度到计算机控制系统。各种工业用计算机控制产品的出现，对提高机械设备自动控制性能起到了关键的作用。进入21世纪，各种自动控制产品正在向着控制可靠，操作简单，通用性强，价格低廉的方向发展，使自动控制的实现越来越容易。 PLC是在继电控制和计算机技术的基础上，逐步发展起来的以微处理为核心，集微电子技术，自动化技术，计算机技术，通信技术为一体，以工业自动化控制为目标的新型控制装置。这不仅由于压缩空气的使用方便和安全，而且能减轻工人的劳动强度，提高劳动生产率。目前，在机械、矿山、建筑等工业中广泛应用压缩空气来驱动各种风动工具，或用于制动和控制。它在冶金、电力和石油等工业中也得到了普遍运用。总之，随着国民经济的发展，各行各业对空压机的需求日益增多。但它所消耗的能量也相当可观，耗电量极大。因此，正确地使用和维护空压机，不断提高其可靠性和经济性意义甚大。 空压站是企业中向各个用气点输送一定压力空气的部门。在空压站内，压缩机将空气压缩成具有一定压力的气体贮存到贮气罐中，这时贮气罐就成了一个具有爆炸危险的容器。在压力容器爆炸事故中，压缩空气罐发生事故的为数不少。空气压缩机是一种压缩气体、提高气体压力或输送气体的机械。但其由于结构复杂、传动部件以及附属设备较多，又是在高温、高压的情况下运转，所以运行过程中发生故障或造成事故的可能性很大。 因此，工业生产中空压机的运转操作必须以经济、安全为原则，加强对空压机的管理，保持设备的最佳状态，做到合理经济地运行。这对节约能源、减少物资的消耗，降低生产成本，延长设备使用寿命，全面提高经济效益的关系极大。可是我们如何才能搞好工业部门中多台空压机设备的安全、经济运行，这将有待于我们对各种途径的尝试。活塞式空压机是一种技术含量高，关键件加工困难的新型机器，广泛应用于塑料工业、石油化工、电力等国民经济各部门。 特别是近年来，随着我国塑料工业的快速发展以及应用领域扩大，要求活塞式空压机具有更高的压力、更大的容积流量，迫切需要压力为3.OMPa-4.OMPa，排气量为0.8-1.5 m3/min的空压机，而日前国内尚无合适机型，该产品在国内属空档。 为填补这一空白，提高我国塑料等工业整体质量水平，我们设计一种性能好、可靠性高的活塞式空压机的计算机监控系统，以满足工业生产的需要。活塞式空气压缩机压缩空气的过程，主要是通过活塞在气缸内不断地往复运动来完成的。活塞在气缸内一次往复的全过程分为吸气、压缩和排气三个过程，合称为一个工作过程。单作用式的空压机活塞在气缸内往复一次,只有一次吸气\压缩和排气过程.既曲轴旋转一周只完成一个工作过程.双作用式由于气两端都装有进、排气阀,因此,在相同时间里,不论活塞向右或向左运动,都能在其前方压缩和排气过程,在其后方完成吸气过程.既曲轴旋转一周能完成两个工作过程。 尽管空压机能提高劳动生产率，可一直需要配备大量的操作工来维持其正常运行。操作工还负责对空压机的运行状况进行定时的检查、记录。这样对空压机的定时检查、记录等很难做到及时、准确，设备故障的前期隐患难以及时发现、处理，给安全生产带来一定影响。因此，有必要建立一个集中监控系统，对各台空压机的操作、运行状况进行远程控制和在线监测，实现空压机的经济、安全和可靠运行。 本论文主要设计了动力厂房空压机的计算机集中监控系统。通过对空压机的原理等相关知识的介绍，确定了空压机的有关参数和控制要求。用组态王组态软件开发了空压机的上位监控系统，用三菱FX2N系列PLC开发了空压机的下位控制系统。 目录 第一章 概述 1 1.1空压机概述 1 1.1.1空气压缩机简介及其工作原理 1 1.1.2活塞式空气压缩机的工作原理 2 1.1.3国内外空压机的发展状况 8 1.2．电气控制技术发展概况 9 1.3三菱FX2N系列PLC概述 10 1.3.2 FX系列PLC型号的说明 11 1.3.3 FX2N系列的工作原理 12 1.4 PROFIBUS-DP现场总线概述 12