空壓機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的原則是：根據(jù)控制任務(wù)，在最大限度地滿足生產(chǎn)機械或生產(chǎn)工藝對電氣控制要求的前提下，使運行穩(wěn)定，安全可靠，操作簡單，維護方便。任何一個電氣控制系統(tǒng)所要完成的控制任務(wù)，都是為了滿足被控對象（生產(chǎn)控制設(shè)備、自動化生產(chǎn)線、生產(chǎn)工藝過程等）提出的各種性能指標，提高勞動生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品的質(zhì)量，減輕勞動強度和危害程度，提升自動化水平。因此，在設(shè)計控制系統(tǒng)時，需遵循了以下基本原則：

基本原則

最大限度地滿足被控對象的各項性能指標

確?？刂葡到y(tǒng)的安全可靠

力求控制系統(tǒng)簡單，易于維護

留有適當余量

系統(tǒng)監(jiān)控對象

空壓機在長期運行中，為了保證生產(chǎn)的正常進行，空壓機必須連續(xù)安全正常運轉(zhuǎn)，而保證空壓機正常工作的主要因素有四個：即風(fēng)、油、水、電。

風(fēng)

風(fēng)壓是空壓機工作的主要標志。風(fēng)壓過低，會影響生產(chǎn)，但風(fēng)壓過高，會增加電能消耗，如果風(fēng)壓超過空壓機設(shè)備的受壓能力，就會發(fā)生爆炸事故。所以，風(fēng)壓應(yīng)控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。

油

潤滑油是保證空壓機正常運轉(zhuǎn)的重要因素。如果潤滑油量不夠或油質(zhì)不好，就會使空壓機各個潤滑部位的摩擦溫度升高，甚至造成機件過熱而發(fā)生事故，致使機器無法繼續(xù)運轉(zhuǎn)。所以，要經(jīng)常檢查油壓及其各部分的潤滑情況。

水

冷卻水是水冷式空壓機不可缺少的一種介質(zhì)。如果冷卻水量供應(yīng)不足或中斷，就會使氣缸溫度顯著升高，致使?jié)櫥推療梗c高溫壓縮空氣相接觸而發(fā)生爆炸的危險；同時，空壓機冷卻不良，就會增大功耗，降低生產(chǎn)效率。所以，要經(jīng)常檢查冷卻水的流動情況、水溫和水位等工作參數(shù)。

電

電是空壓機的動力。電氣設(shè)備如果維護不好，發(fā)生故障，就會使機器無法運轉(zhuǎn)。所以，要經(jīng)常檢查電器的工作情況，注意電流、電壓的數(shù)值和電動機的溫度等。

設(shè)計方案的比較

　　以PC機為控制核心的監(jiān)控系統(tǒng)

以PC機為核心的監(jiān)控系統(tǒng)在中小型應(yīng)用中占有較大比例，由于其結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、技術(shù)開放，并且擁有極為豐富的應(yīng)用軟件資源，從而深得開發(fā)人員的青睞。此類監(jiān)控系統(tǒng)的特點是，輸入輸出裝置制作為板卡形式，并將板卡直接與PC機的系統(tǒng)總線相連，即直接插在計算機主機的擴展槽上。

以單片機為控制核心的監(jiān)控系統(tǒng)

這種控制方式應(yīng)用也比較多，是因為單片機應(yīng)用比較靈活、功能強、響應(yīng)速度快、硬件體積小、重量輕。但是采用單片機來控制，還有許多不足之處。首先，需要自己設(shè)計各種檢測和控制電路，系統(tǒng)開發(fā)周期較長；其次，單片機本身的抗干擾性能較差，如果用于工業(yè)控制，要求具有較高的硬件和軟件設(shè)計水平，需要采用大量的硬件、軟件方面的抗干擾措施，才能保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定可靠的運行；最后，單片機電路非模塊化結(jié)構(gòu)，故障查找比較困難，給維護工作帶來很多不便。

以PLC為控制核心的監(jiān)控系統(tǒng)

可編程邏輯控制器是一種成熟的工業(yè)控制器，它以微處理器為核心，是微機技術(shù)與繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物，主要應(yīng)用于工業(yè)控制。以PLC為控制核心的監(jiān)控系統(tǒng)，是將空壓機的參數(shù)信息經(jīng)各類傳感器或變送器轉(zhuǎn)換成標準信號或數(shù)字邏輯信號后再進入PLC。從價格來說，對于低端應(yīng)用，PLC比單片機的價格要貴，但比起PC機，則具有較好的性價比。

PLC相比單片機和PC機的優(yōu)點

1.可靠、安全

PLC的可靠性特別高，抗干擾能力強，能適應(yīng)各種惡劣的工業(yè)環(huán)境。PLC采用光電耦合隔離及各種濾波方法，有效地防止了干擾信號的進入。內(nèi)部采用電磁屏蔽，可防止輻射干擾。電源使用開關(guān)電源，防止了引入電源干擾。PLC的平均無故障時間達到數(shù)萬小時以上。

2.采用模塊化結(jié)構(gòu)，硬件配套齊全，用戶使用靈活方便

PLC產(chǎn)品已經(jīng)標準化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進行系統(tǒng)配置，組成不同功能和不同規(guī)模的系統(tǒng)。硬件配置確定后，可以通過修改用戶程序，方便快速地適應(yīng)工藝條件的變化。

3.系統(tǒng)設(shè)計、安裝和調(diào)試工作量少

PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計、安裝和接線工作量大大減少。PLC程序的模擬調(diào)試簡單，在現(xiàn)場統(tǒng)一調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)的問題，一般可通過修改程序就可解決。

4.維護方便

PLC的故障率低，且具有完善的自診斷和顯示功能。

5.PLC控制與繼電器控制的不同之處

（1）控制邏輯

繼電器控制邏輯采用硬接線邏輯，由繼電器觸點的串聯(lián)或并聯(lián)及延時繼電器的滯后動作等組合成控制邏輯，其接線多而復(fù)雜、體積大、功耗大、故障率高，一旦系統(tǒng)構(gòu)成后，想再改動或增加功能很困難。另外，繼電器觸點數(shù)目有限，靈活性和擴展性差。而PLC采用存儲邏輯，其控制邏輯以程序方式存儲在內(nèi)存中，要改變控制邏輯，只需改變程序即可，故稱為“軟接線”，其接線少，體積小。因此，靈活性和擴展性都很好。除此之外，PLC由中大規(guī)模集成電路組成，功耗小。

（2）工作方式

電源接通時，繼電器控制線路中各繼電器同時都處于受控狀態(tài)，它屬于并聯(lián)工作方式。而PLC的控制邏輯中，各內(nèi)部器件都處于周期性循環(huán)掃描中，屬于串聯(lián)工作方式。

（3）可靠性和可維護性

繼電器控制邏輯使用了大量的機械觸點，連線多，觸點開閉時會受到電弧的損壞，并有機械磨損，壽命短。因此，可靠性和可維護性差。而PLC采用微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動作由無觸點的半導(dǎo)體電路來完成，體積小、壽命長、可靠性高。PLC還配有自檢和監(jiān)督功能，能檢查出自身的故障，并隨時顯示給操作人員，還能動態(tài)地監(jiān)視控制程序的執(zhí)行情況，為現(xiàn)場調(diào)試和維護提供了方便。

（4）控制速度

繼電器控制邏輯依靠觸點的機械動作實現(xiàn)控制，工作頻率低，觸點的開閉動作一般在幾十毫秒的數(shù)量級。另外，機械觸點還會出現(xiàn)抖動問題。而PLC是由程序指令控制半導(dǎo)體電路來實現(xiàn)控制，屬于無觸點控制，速度極快，一般一條用戶指令的執(zhí)行時間在數(shù)量級，且不會出現(xiàn)抖動。

（5）定時控制

繼電器控制邏輯利用時間繼電器進行時間控制。一般來說，時間繼電器存在定時精度不高，定時范圍窄，且易受環(huán)境濕度和溫度變化的影響，調(diào)整時間困難等問題。PLC使用半導(dǎo)體集成電路做定時器，精度高，且定時時間不受環(huán)境的影響，定時范圍一般從0.001s到若干天或更長。用戶可根據(jù)需要在程序中設(shè)置定時值，然后由軟件來控制定時時間。

作為一個監(jiān)控系統(tǒng)，首先，必須具有適合該工業(yè)現(xiàn)場的硬件結(jié)構(gòu)，在硬件方面具有較高的可靠性和穩(wěn)定性；其次，系統(tǒng)實時性好，能夠準確監(jiān)測和快速傳輸，保證現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集的完整性和準確性；最后，具備數(shù)據(jù)和報警記錄功能，可根據(jù)數(shù)據(jù)的變化趨勢對實際生產(chǎn)狀況進行分析和診斷。綜上，在條件許可的情況下，采用PLC組態(tài)軟件組成的集中監(jiān)控系統(tǒng)是相對可靠與安全的。

結(jié)束語

空壓機集中監(jiān)控系統(tǒng)通過對系統(tǒng)工作參數(shù)的實時監(jiān)測與控制，對于保證系統(tǒng)正常工作，提高系統(tǒng)運行的可靠性與安全性，讓工作人員及時了解系統(tǒng)的工作狀況，以及對系統(tǒng)故障的早期預(yù)防和診斷等有著重要意義。