再发一个上个月做的变频恒压供气的项目

会员9462

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会员9462

这个项目是上个月做的压缩机节能改造和恒压供气的项目。

  用途：压缩机客户是用来提供生产用气的，因为客户的生产线上有汽缸，气动阀，气动执行机构等。

项目的目的，也就是客户的需求就是节能，减少压缩机磨损，其次利用压力传感器控制变频器拖动电动机实现闭环控制，恒压供气。

这个项目当初有点难度。差点就流产。 因为客户压缩机是英格索兰的，也算是国外大厂家的。购买的时候买的是工频机器。在十几万。 厂家改成变频需报价要13万元。而且厂家不建议客户自行改变频。不但不提供技术支持。改动太大，还会失去保修。因为机器是新买的。

方案设计：

首先到客户现场进行调研。 客户实际用气最大是9立方， 客户为了后期有可能增加设备。压缩机选大了一个等级。 是13立方的压缩机。就是可以提供13立方的压缩空气。 这样，就出现一个问题。客户生产用气要求7.2公斤。这时候，压缩机就出现了大马拉小车的情况。在这种螺杆式压缩机上。叫做“加载”和“卸载”在加载的时候压缩机做工，提供生产用气。在卸载的时候。 压缩机进气口阀门接近关闭。相当于把进气口堵住。然后螺杆压缩机进行内循环。不供气。 加载的时候压缩机工作电流在160A的电流。 卸载的时候工作电流在70A左右。 这个卸载模式是我想不通的。 卸载的时候压缩机进气口关闭。这时候相当于把人人的嘴捂住呼吸，应该负荷更大。电流不变，或者增大。  螺杆式压缩机这种内循环方式电流尽然下降这么多。虽然在卸载的时候电流有所降低，但是这部分还是无用功。在浪费电。还耗能。  节能设计不光是考虑节电。还有就是，利用变频器降低了转速以后，电动机和螺杆压缩机的转速低了。磨损自然成倍减少了。还减少了很多维护，维修费用。以及一些磨损件的损耗。这也是一笔很大的开销。 这种压缩机在维护一次，费用至少在2万以上。

     其次，在用户使用的时候，因为压缩机功率大产气量大。基本上是加载一分钟，卸载五分钟。 卸载的时间很长。 做无用功的时间很长。 所以做变频改造效果应该很好。

客户电机为75KW，本来变频器想选大一个级别的。但是资金有限，也咨询了厂家，厂家说没问题。 也选择了压缩机专用的变频器。  因为压缩机属于重载设备，重载启动。 既然厂家说没问题。就没问题了。 其次，要做闭环控制。就要用到压力传感器。压力传感器选择了1MP的。4-20毫安的。其次还要用到PID表。 就选择了一个自带PID功能的变频器。

然后就是订货。。。。。。。。。。

  订货的中间不断的研究压缩机工作原理还有以前别人的改造案例。 总结了几点。

网上的人说：

1.就算改变频。但是要限制最低频率，最低频率不能太低。否则压缩机油循环不好，容易从进气口喷油出来。

2.PID的三个值的设置很重要。现场和环境不同，没有可以借鉴的。  

3.也是最头疼的，英格索兰压缩机自带一个智能控制器，很智能。 我就被害的一个晚上没睡好觉。  智能控制器，带很强悍的检测。 比如相续检测，三相平衡检测。还有在加载和卸载时候的电流监测，出问题都会停机报警等等。  我因为要装变频器改线路，停机把压缩机的供电电缆 70MM的电缆剪掉了几米。然后做好线鼻子接好，再开机就报错了。报“三相不平衡错误”。当时已经是凌晨2点多了。我以为是我电缆没接好，或者是相序接错了，反复的接线，倒线。都报错。 当时一身冷汗。 客户找上8点钟就要生产，要用压缩空气。如果投用不起来，后果是很严重的， 另外一台备用的压缩机也是坏的。 然后反复的研究控制器里的参数。都不行。 后来把这个检测功能关掉了。白天勉强能用了。但是关掉有点心虚。怕烧机器，十几万的设备啊。  70MM的电缆手腕那么粗，好硬的。折腾了一晚上，体力加上精神上的压力。累的筋疲力尽。 第二天供货商工程师过来了。折腾了一天，也不行。后来工程师咨询了厂家。这个功能本来就是关掉的。 NND，折腾人啊。坑爹啊。我就断了几个小时电，就出现这个问题。 我怀疑控制器里的电池是坏的。我断电后设置归零了。那个相续不平衡功能默认是打开的。

     后来客户把旧的备用压缩机修好后，我就开始大胆测试了。 但是在测试前，我也狠狠的恶补了一下螺杆压缩机的原理和操作注意事项。 还有压力容易的注意事项。还有压力的极限值。 因为我要改控制系统。到时候玩意失控。压力失控很有可能把储气罐打爆。 75KW的压缩机。压气速度很快。 每次测试放气的时候放气的声音都震得耳膜疼。一疼就是个晚上。  还有就是160A的电流啊，要保证供电系统，电机，机头不损坏。

     研究完成后，就开始改造。 改造压缩机厂家是反对的。不赞成的。 有可能失去保修。所以我要研究改动最小的方案。能够及时恢复原样的方案。  但是供电电缆是70MM的电缆啊。跟钢筋一样。施工很难啊。

      后期先尝试的改了一下。但是发现了更大的问题。 因为只考虑的用户用气最大的时候的情况。 这时候变频器频率也就在30多HZ。都算正常。 但是当快停产，客户清洗设备，管线的时候，用气量很小。小到变频器会停机。 停机后在启动就麻烦了。 因为在再启动的时候，管线的压力在7公斤以上。这时候压缩机启动阻力很大。 变频器在启动的时候到8HZ的时候就报过流了。 拖动不起来压缩机。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

        解决方法就是把最低频率设置的不低于8HZ。不让电机停机就可以了。 但是试了很多次，调试了很多参数都不行。还是要停机。保持不了8HZ以上。因为是周末。厂家不上班。我又研究了1天多还是一样。 人也是筋疲力尽。  报过流是很严重的。有可能烧毁变频器的。  如不能保证频率在8HZ以上。就只能更换变频器了。选大一个规格。就可以了强行拖动了。  但是75KW是这个级别的变频器里最大的功率的了。 再大就是115KW的。就是另外一个级别的。价格贵很多。项目会赔死的。  当时心情很失落。 等到星期一厂家技术人员打来电话，说在PID模式下，最低下限频率是没作用的。因为和PID是冲突的。 要不然就只能再加PID表。 要不然就更换变频器了。

     后来再研究了变频器的参数后，还是把这个问题解决了。很艰辛啊。。。。。。

  现在客户用了一个多月了，一切正常。 每天节电在300多元。 气压可以恒定在7.2公斤。很稳定。效果很好。

  图片是我还在测试的时候的照片。线都没有整理，很乱。 不是最后的效果。大家凑合着看把。

   其次客户的厂一年后要拆迁。政府不让有大动作。 工程只要满足使用就可以。

  虽然一些细节做的不是很正规。但是质量，和安全性是没问题的。图片用手机拍的不是很清楚，凑合着看吧。  还有工程客户要求控制成本。很多地方不是很完美。 不是我们活做的不漂亮。只是为了控制成本。 比如说这个活里面桥架是客户提供的旧的，而且不够，还缺附件，还是从室外废铁堆生锈的。 配电柜。能用就性，不需要设计那么复杂。最的很符合规范的活也很多，但是客户单位比较特殊。不便于发图片出来。

会员606361

这设备看着就觉得恐怖，160A电流 ，70mm的电缆，推空气开关，送电都觉得恐怖。不知道那年才有机会看一次完整的施工过程 ，这工程说啥也不接，接工程的时候报价都觉得恐怖。

会员140816

每天节电300多，这个应该能收个10万利润

会员469668

呵呵 肯定军工企业 否则不会这么搞的

会员414051

不知道楼主为什么改得这么麻烦，我以前也是搞工业控制的，你第一个图纸只是个原机器的星三角降压启动电路,既然你有加变频器了星三角降压启动完全就没用了，还有空压机用PID我感觉有点大材小用了，现在的变频器大部份就自带PID功能,既然你又装了4-20MA压力传感器,你可以外接个电位器再接入变频器,这样有个调节作用.还有我觉得你就用个压力开关应该也能做出来,变频器不是有多段速度控制功能吗，设二段速度应该就行了,气压不够时打开一段速度,这段速度定高些，把这段速度的加速时间设长一点点，这样电流不会忽变，对电机也有好处,气压过高些打开个低速，开个低频率保持电机不停就OK了,如果用PID控制我觉得效果还不会太好,为了保持那一点气压变频器过快的加减速运行哪会节省多少电,而且现在变频器自带的PID控制效果本来很鸡肋,定位准不准也真的很难说,做得比较好的富士变频器好像有外加块富士自产的PID板效果很好,还有就是用爱默生有款带PID功能的变频器，我以前在电线厂拉线机上用这2款变频器不外加PID控制板能做出来,其它牌子不行。还有种方案成本会高些，如果你会PLC编程也会很简单，必经PLC里面控制信号很好处理,我估计用比较+运算指令就能编出来了，再加个触摸屏或文本显示器后气压范围还能调整，如果用西门子有款小型PLC自带有输入输出D/A转换模块比较省成本,要用三菱PLC和三菱变频器更方便,加个485通讯就能在PLC用控制变频器开停和加减速了,不过三菱的变频器超贵，我一般不考虑。用PLC+触摸屏做出来比较大气,控制方法想怎么编都行，灵活性大没什么局限性,就是成本会高很多.如果只是为了省电，我感觉用我刚才说的用个气压开关+变频器方案应该是可以做到的.而且简单,调试方便.一般变频器都有这些功能.

会员2889

“既然你有加变频器了星三角降压启动完全就没用了”，楼主已经用变频器实现了软启动功能，所以我想那个图只是摆设而已。

会员3309

这帖子发这里来不知道是不是做广告，对我们一点用没有

会员2889

kaiken001 发表于 2012-8-11 11:47

                               
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广告的成份自然是有，你又不搞工控方面项目，对你当然没有用。

会员9462

abdell 发表于 2012-8-11 04:26

                               
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不知道楼主为什么改得这么麻烦，我以前也是搞工业控制的，你第一个图纸只是个原机器的星三角降压启动电路,既 ...

1.我说了，客户压缩机是新购买的，客户才用了一个多月，都还没用顺手呢，还没过保修期，厂家是不愿意客户自己改变频的，厂家改变频报价13万，威胁客户说如果改动就不提供质保，你看到的星三角启动是原来带的，只是交流接触器没有拆掉。 并不是说我还在用星三角启动。 我做的改动不是麻烦，是最小的。

2.用PID大材小用？ PID成本高，还是PLC成本高？ 我用的就是变频器内部的PID功能。 其次，我想问，外接电位器是用来做什么用的？ 给变频器给定频率？ 如果就算要给定频率靠面板的按键也能很方便的给定。其次是，既然是闭环控制，那么 变频器的频率给定当然不是人用电位器给定的， 当然是压力传感器给定的，如果是人用电位器给定的，还叫自动化控制吗？
3.还有就是你说用压力变送器不如用压力开关好。那么请教一下，压力变送器输出的是4-20毫安的模拟信号。范围很广。  压力传感器就一个开和关。 线性信号。和开关信号。那个控制的好？ 4-20毫安的信号才可以和变频器频率做闭环控制。    你说的压力开关，根本无法实现，如果用压力开关，按照你的方法，根本就没必要花那么大的成本安装变频器， 利用压力开关，压力低了三角形运行， 压力高了星形运行就不就OK了嘛。   还有就是，75KW的压缩机，你是否接触过？ 知道压力增加有多大多快吗？惯性有多大知道吗，  你的压力开关检测的压力永远是滞后的， 你所说的控制永远都在动荡。

4.PID， 只要是个PID功能就没有什么好不好的。因为在这个控制上用了很简单的功能，只要是个PID就能实现。 只是你没掌握好 P,I,D三个值 而已。 这个现场我和客户经常现场反复的调试 把动荡周期，跟踪灵敏度。等等已经调试的很好了。  客户也是很懂的。 糊弄不过去的。  其次，只要带PID功能，肯定带A/D。

5 .还有就是你说用4-20毫安做闭环线性控制电流控制波大大，不省电， 多段省电，这个我实在无法理解，请指教。   
6.

会员9462

kaiken001 发表于 2012-8-11 11:47

                               
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广告，我在这里做广告有用吗， 我固定客户的活都做不玩，本城市的都做不完，其次，这里论坛里会有我的客户吗？   有没有用，只是我们不是一个频道的，哈哈。。。。。。也许将来。。。。。。。

会员9462

kaiken001 发表于 2012-8-11 11:47

                               
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还有就是我不做任何产品的代理， 谁的东西质量好，功能好，价格好，我用谁的。。。我也是他们的客户。我也是利用卖产品卖技术，卖服务。 如果客户单独要产品我还不卖呢。呵呵

会员414051

弓长王其 发表于 2012-8-11 12:04

                               
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1.我说了，客户压缩机是新购买的，客户才用了一个多月，都还没用顺手呢，还没过保修期，厂家是不愿意客 ...

如果只是省电,对空压机来说，PID真没压力开关好，我以前工厂董事长也是要我改，2种方案我都试过,经过过电表,PID控制还没压力开关省电,当然我对你的项目只是给你提建议,采不采用是你的事情了，如果你常接触空压机肯定也不会说我方法错了.压力开关不存在不稳定,在没加变频器之前，我估计市场上90%还是采用压力开关。用PID对垣气是要精确点,但换个角度看,你把气压定在7.2,气量一下就加速,加减速肯定会频繁吧,只能说对气压精准，对省电除了启动时会省些，其它省不到哪去。

会员9462

abdell 发表于 2012-8-11 17:59

                               
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如果只是省电,对空压机来说，PID真没压力开关好，我以前工厂董事长也是要我改，2种方案我都试过,经过过电 ...

问题是在使用压力变送器的时候，变频器的频率是根据气压的波动以及HZ的频率在变换和跟踪压力传感器的压力值。都是成比例的线性。 电机在很很缓慢加速，减速。而且客户用气量波动不大，何况还有储气罐。 频率基本上都是稳定的。 不存在急加速，和急减速啊。 电流是没波动的， 如果用压力开关，顶多用开关量让变频器运行在某个段。这种段调节的方法不精确啊。 还是会出现压力超过规定值，压缩机就进入卸载了。进入卸载就是白做功， 怎么节能呢？ 还有就是75KW的压缩机压气速度很快的。

会员414051

弓长王其 发表于 2012-8-11 22:40

                               
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问题是在使用压力变送器的时候，变频器的频率是根据气压的波动以及HZ的频率在变换和跟踪压力传感器的压力 ...

你忘了压力开关也是能调的，还能调范围，调成比原机卸载时早点就行了，启动也能调的，里面调2个弹簧的松紧度就是调启动和停止气压点.如果再把变频器设2个速度，启动时加速时间调长些，我以前一般设2分钟，2分钟加速到50HZ,停止时设个低速.保证电机能运行，又最省电状态就行.这样是不是很简单。

会员227971

虽然压力开关控制气压是可行，但是变频恒压供气的控制性能，要比变频节能供气（区间控制）更稳定好用。

首先气压稳定，车间用气量本来就不稳！

其次电机转速稳定，不容易产生区间控制的振荡问题，所以系统的输入输出电流稳定。

会员227971

PID和压力开关两种控制方式到底谁省电，这个倒是没有一个绝对的，应用条件和调试设计参数决定。
都是建立在变频调速的基础上，至于要稳定，还是要可靠；要经济，还是要健全，都要取舍。
内置PID功能也是因机型而论，这个貌似台达的B，而如果用其它品牌就会有差异。
比如我们在珠海某纺织集团，用三菱E700做的内置PID恒压供热水，和在中国移动大楼的台达F外置PID冷却，性能上就有差异。内置PID的表现就又比不上那款外置PID控制器的方便、准确、稳定，而外置控制器又没有三菱内置PID来的简单、傻瓜、好弄。

会员126903

用仰望的目光看完了贴子，觉得好赚钱的活，不过离我好远，隔行了

会员188204

x338822 发表于 2012-8-20 13:27

                               
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PID和压力开关两种控制方式到底谁省电，这个倒是没有一个绝对的，应用条件和调试设计参数决定。
都是建立在 ...

PID里面引伸出了很多PID变种，但基本原理都是一样的，不管是变频器内置还是外置，如果都是用的经典PID算法，那么其控制结构都是相同的。变频器内置PID本就比较简单，目的是为了通用，而外置PID调解器针对各种不同的被控对象能提供最适宜的PID控制算法，当然效果要好些。但是PID最后的效果，除了算法外，对3个参数的选择往往是最难的，需要丰富的现场经验才能得到好的结果。

会员188204

弓长王其 发表于 2012-8-10 01:23

                               
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这个项目是上个月做的压缩机节能改造和恒压供气的项目。

  用途：压缩机客户是用来提供生产用气的，因为 ...

不知道楼主开始选型的时候遇上了哪个台达的工程师，瞎整。
螺杆空压机变频改造通常都会放大一个档选用变频器，虽然台达B系列过载能力还可以，但和这种负载的启动特性相比，无法胜任。再则，75kW 上面还有90kW级别（W架构），谁说要上110kW的？为了节约这6000块钱，8Hz下不来，这节电量又少了几个点，利润下降不少吧！