Styrsystem: Centralstyrning
26 April, 2022
Det finns olika sätt och verktyg för att styra kompressorer som används i olika processer. Här talar vi om styrning och övervakning av kompressorer.
Kontroll och övervakning
Air compressors Compressed Air Wiki Compressor Regulation and Control Compressor Control and Data Monitoring
Reglersystemen blir alltmer avancerade och den snabba utveckling erbjuder en rad nya lösningar. Dessutom är alla kompressorer utrustade med någon form av övervakningsutrustning som skyddar kompressorn och förhindrar produktionsstörningar. Låt oss ta en närmare titt på tekniken som gör detta möjligt. Vi börjar med givarna.
Vilka är givarna?
Givaren används för att känna av aktuellt tillstånd i anläggningen. Informationen från givarna bearbetas av övervakningssystemet, som ger en signal till exempelvis ett ställdon. En givare för mätning av tryck eller temperatur består ofta av en sensor och en mätvärdesomvandlare. Sensorn känner av den storhet som ska mätas. Mätvärdesomvandlaren omvandlar sensorns utsignal till en lämplig elektrisk signal som kan bearbetas av systemet.
Hur mäter man temperaturen i kompressorer?
För mätning av temperatur används vanligtvis en motståndstermometer. Den har en metallresistor som givare, vars resistans ökar med temperaturen. Förändringen i resistansen mäts och konverteras till en signal på 4–20 mA. Pt 100 är den vanligaste motståndstermometern. Nominell resistans vid 0 °C är 100 Ω.En termistor är en halvledare, vars resistans ändras med temperaturen. Den kan användas som en temperaturvakt i exempelvis elmotorer. PTC (positiv temperaturkoefficient) är den vanligaste typen. Resistansen i en PTC förändras obetydligt vid ökad temperatur upp till en referenspunkt, där motståndet ökar med ett språng. PTC ansluts till en kontrollenhet som känner av ”resistanssprånget” och ger en signal för att stoppa till exempel en elmotor.
Hur mäter man trycket i kompressorer?
För mätning av tryck används tryckkännande kroppar, till exempel membran. Den mekaniska signalen från membranet omvandlas till en elektrisk signal, 4–20 mA eller 0–5 V. Omvandlingen från mekaniskt till elektrisk signal kan ske i olika mätsystem. I kapacitiva system överförs trycket till ett mätmembran.Mätmembranets position känns av med kondensatorplattor och konverteras i en mätvärdesomvandlare till en likspänning eller likström, proportionell mot trycket. Det resistiva mätsystemet består av trådtöjningsgivare, anslutna i bryggkoppling och fastsatta på membranet. När membranet utsätts för tryck erhålls en låg spänning (mV), som sedan förstärks till en lämplig nivå. Det piezoelektriska systemet bygger på att vissa kristaller (exempelvis kvarts) genererar elektriska laddningar på sina ytor. Laddningarna är proportionella mot kraften (trycket) på ytan.
Övervakning
Övervakningsutrustningen anpassas till typen av kompressor, vilket innebär att det krävs ett stort utbud av utrustning som passar olika typer av kompressorer. En liten kolvkompressor är endast försedd med ett konventionellt överlastskydd med för motorn, medan en större skruvkompressor kan ha ett antal vakter/givare för exempelvis överbelastning, temperatur, tryck med mera. På mindre basutrustade maskiner stänger styrutrustningen av kompressorn och maskinen blockeras för återstart när en vakt når ett larmvärde. Larmorsaken kan eventuellt indikeras med en varningslampa. På mer avancerade kompressorer kan man följa vad som sker i kompressorn via kontrollpanelen, exempelvis genom att direktavläsa tryck, temperatur, status etc. Om ett givarvärde närmar sig en larmgräns sänder övervakningsutrustningen en varningssignal.Åtgärder kan då vidtas innan kompressorn stängs av. Om kompressorn har säkerhetsstoppats av ett larm är återstarten blockerad tills felet har åtgärdats eller kompressorn återställts manuellt. Felsökning underlättas väsentligt på kompressorer som är utrustade med en minnesfunktion där information om temperatur, tryck och driftsstatus loggas. Minnets kapacitet kan exempelvis täcka de senaste 24 timmarna. Med den här funktionen kan trender över det senaste dygnet tas fram och med logisk felsökning går det relativt snabbt att identifiera orsaken till stillestånd.
Fjärrövervakning av en kompressoranläggning
I en del kompressoranläggningar kan det finnas behov av att övervaka och styra kompressordriften från distans. För mindre anläggningar är det relativt enkelt att ansluta ett larm, driftindikering etc. från kompressorn. Vanligen finns det även möjlighet till fjärrstart/stopp. I större anläggningar, där betydande ekonomiska värden står på spel, kan en centraliserad övervakning vara motiverad. Det bör vara en utrustning som erbjuder en kontinuerlig överblick över anläggningen och som också kan gå in på enskilda maskiner för att kontrollera detaljer som mellankylarens tryck, oljetemperatur etc.Övervakningssystemet bör även ha en minnesfunktion som skapar en logg över vad som har hänt under de senaste 24 timmarna. Historiken används för att skapa diagram med trendkurvor som gör det enkelt att identifiera värden som tenderar att avvika från det normala. Dessa kurvor kan utgöra beslutsunderlag för fortsatt drift eller planerade stopp. Systemet presenterar återkommande statusrapporter från kompressorinstallationens olika nivåer, från heltäckande översikter till detaljerad information om statusen för enskilda maskiner.
Relaterade artiklar
Styrsystem: Övergripande styrsystem
26 April, 2022
Det finns olika sätt och verktyg att styra kompressorer som används i olika processer. Läs mer om övergripande styrsystem i ett kompressorsystem.
Behöver du en bedömning eller analys av ditt tryckluftssystem?
6 April, 2022
Det som avgör frågan om ett tryckluftssystem behöver analyseras i detalj eller bara bedömas, beror på vilken typ av resultat och rekommendationer som önskas.