Системы управления: мониторинг данных
Air compressors Compressed Air Wiki Compressor Regulation and Control Compressor Control and Data Monitoring
Системы регулирования становятся все более совершенными, а быстрое развитие постоянно расширяет диапазон решений. Кроме того, все компрессоры оснащены некоторым оборудованием для мониторинга компрессора и предотвращения простоя производства. Давайте подробнее рассмотрим технологию, которая делает это возможным. Начнем с преобразователей.
Что такое преобразователи?
Преобразователь используется для определения текущего состояния установки. Информация от преобразователей обрабатывается системой мониторинга, которая подает сигналы, например, на привод. Как правило, преобразователь для измерения давления или температуры состоит из датчика и измерительного конвертера. Датчик определяет измеряемую величину. Измерительный конвертер преобразует выходной сигнал датчика в соответствующий электрический сигнал, который может обрабатываться системой управления.
Как измеряется температура в компрессорах?
Для измерения температуры обычно используется термометр сопротивления. Он оснащен металлическим резистором в качестве преобразователя, сопротивление которого увеличивается с ростом температуры. Изменение сопротивления измеряется и преобразуется в сигнал 4–20 мА. Наиболее распространенным термометром сопротивления является Pt 100. Номинальное сопротивление при 0 °C составляет 100 Ом.Термистор представляет собой полупроводник, сопротивление которого изменяется пропорционально температуре. Он может использоваться в качестве регулятора температуры, например, на электродвигателе. Наиболее распространенным типом является термистор с использованием PTC (положительного температурного коэффициента). PTC-термистор характеризуется незначительным изменением сопротивления при повышении температуры до контрольной точки, где сопротивление увеличивается скачком. PTC подключается к контроллеру, который принимает этот "скачок сопротивления" и подает сигнал, например, для останова двигателя.
Как производится измерение давления в компрессорах?
Для измерения давления используется объект, чувствительный к давлению, например, диафрагма. Затем механический сигнал от диафрагмы преобразуется в электрический сигнал 4–20 мА или 0–5 В. Преобразование механического сигнала в электрический может происходить в разных измерительных системах. В емкостной системе давление передается на диафрагму.Положение измерительной диафрагмы определяется пластиной конденсатора и преобразуется измерительным преобразователем в постоянное напряжение или постоянный ток, пропорциональный давлению. Резистивная измерительная система состоит из тензодатчика, подключенного к мостовому соединению и прикрепленного к диафрагме. Когда диафрагма подвергается воздействию давления, возникает низкое напряжение (мВ). Затем его усиливают до подходящего уровня. В основе пьезоэлектрической системы лежат особые кристаллы (например, кварца), которые генерируют электрические заряды на своей поверхности. Величина заряда пропорциональна силе (давлению) на поверхности.
Оборудование для мониторинга
Оборудование для мониторинга адаптируется к типу компрессора. Соответственно, оно охватывает широкий спектр оборудования для всех типов компрессоров. Небольшой поршневой компрессор оснащен обычным выключателем двигателя при перегрузке, в то время как большой винтовой компрессор может быть оборудован несколькими выключателями/преобразователями на случай перегрузки, превышения температуры, давления и т. д. В случае базовых машин меньшего размера управляющее оборудование отключает компрессор, и машина не может перезапуститься, пока выключатель выдает аварийный сигнал. В некоторых случаях контрольная лампа может указывать на причину аварийного сигнала. Для более продвинутых компрессоров их работа может отслеживаться на панели управления, например, путем прямого считывания давления, температуры и состояния. Если показания преобразователя приближаются к пределу аварийного сигнала, то контрольное оборудование выдает предупреждение.После этого можно принять соответствующие меры до отключения компрессора. Если компрессор выключен по аварийному сигналу, перезапуск компрессора блокируется до тех пор, пока неисправность не будет устранена или предупреждение не будет сброшено вручную. Устранение неисправностей значительно облегчается на компрессорах, оборудованных памятью, в которой регистрируются данные о температуре, давлении и рабочем состоянии. Емкость памяти может охватывать последние 24 часа. Эта функция позволяет анализировать тенденции в течение последних суток и производить логический поиск неполадок, чтобы быстро определить причину остановки.
Дистанционный мониторинг компрессорной установки
Для ряда компрессорных установок может потребоваться дистанционный контроль и управление работой компрессоров. На небольших установках довольно легко подключить аварийный сигнал, индикатор работы и т. д. к компрессору. Как правило, в этих случаях можно выполнять дистанционный запуск и остановку. В случае крупных объектов, где речь идет о значительных финансовых вложениях, зачастую необходима система централизованного мониторинга. В ее состав должно входить оборудование, которое обеспечивает непрерывный контроль системы, а также доступ к отдельным машинам для контроля таких показаний, как давление промежуточного охладителя, температура масла и т. д.Кроме того, система мониторинга должна быть оснащена памятью, чтобы регистрировать в журнале данные за последние 24 часа. Такой журнал используется для построения кривых трендов, позволяющих легко идентифицировать значения, которые стремятся отклониться от значений по умолчанию. Эти кривые могут служить основой для принятия решения о продолжении эксплуатации или для планирования остановки системы. Система часто предоставляет отчеты о состоянии компрессорной установки на разных уровнях, от общего обзора до подробного состояния отдельных машин.