智能空压机控制系统.pdf

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1、fF皇ll=l—J匪■文／上海开通数控有限公司林万强摘要：详细介绍智能空压机控制系统的硬件、组成，主控制器与下位机之间通过RS一422通讯接口软件构成和功能，给出了智能空压机控制系统的整进行通讯。体结构。主控制器由CPU1(ATmegal28)、、液晶显示关键词：空压机温度检测压力检测节能器、温度检测电路、压力检测电路、数／模转换电路、RS一422接口、RS-485接口、键盘、流程监控显示和电源组成。1、引言空气压缩机在国民经济和国防建设的许多部门中应用极广，特别是在石油、化工、动力纺织服装等工业领域中已成为必不可少的关键设备，它产生的压缩空气在当今世界上是仅次于电力的第二大动力能

2、源。姗粉姘Ⅳ啾等随着低碳时代的到来，节能减排已成为各行业倡导的主题，智能空压机控制系统的推出，正是迎合了空压机行业多年来追求的节能需求。安装有智能空压机控制系统的空气压缩机除了节能省电的明确效益外，还能提供稳定的压缩空气，提高马达功率因素，有效降低启动电源，并延长空气压缩机的使用寿命。智能空压机控制系统自动化程度高，功能强大，节能效果显著，抗干扰性能强，适宜在环境复杂的工矿企业应用。智能空压机控制系统已申请获得发明专利，专利号为：200510111593。I目12、系统硬件设计下位机由CPU2(ATmegal6)、RS422接口、图1为智能空压机控制系统的硬件原理框图。相序判别电路

3、、开关量输入电路、开关量输出电路和智能空压机控制系统由主控制器和下位机二部分继电器组构成。·56·第09期数控机床市场2．1AVR单片机于将CPU输出的PWM波形转换成模拟电压值去智能空压机控制系统的主控制器和下位机的控制空气压缩机的电磁阀或变频器。由电阻R43、CPU都选用美国ATMEL公司的ATmegaAVR单片R44、电容C25、C26和运算放大器(TLC27L41D)机，该类单片机是基于新的精简指令RISC结构的，组成平均值电路，经过运算放大器LM324A构成的同使用有执行速度快，功耗低，良好的性价比等特点。相放大器输出0—10V模拟电压，电路图见图4。主控制器使用型号AT

4、megal28单片机，下位机使用型号ATmegal6单片机。2。2温度检测电路智能空压机控制系统有4路温度检测电路(图2)，温度检测电路有共模扼流电感(L6)，电容(C3)组成的低通滤波电路、R6、R8、R9和外接的PT100热电阻构成惠斯通电桥(W'heatstonebridge)测量电路，运算放大器TLC27L21D组成差动放大器，外接的PT100热电阻随温度变化阻值变化经温度检测电路，产生0—5V的电压，送往单片机AID输入通道，用于监测空压机的油气桶温度和风机温度等。l蚓42．5通讯接口通讯接口电路(图八)包含二种通讯接13，一1种是RS一422接13主控制器和下位机各有一

5、路RS-422接口，相互连接，用于主控制器和下位机之2．3压力检测电路间进行信息交换：另一种是RS一485接口，仅主控制压力检测电路(图3)用于监测空压机的有关部器有一路，用于多台空压机的联控，或对PLC、变频位的压力，如：排气压力、气筒压力，出口压力等。器进行控制。压力检测电路接收4-20mA电流信号，智能空压机控制系统有4路压力检测电路压力检测电路。2．51RS一422接口压力检测电路由电感L1，电阻R5、R2，电容RS一422接El(图5))由MAX489ES和二个C2和稳压管D5构成。4-20mA电流信号流取样电6N637高速光电耦合器组成全双工通讯方式电路，阻R5上产生O

6、．4—2V的电压信号，经由R2、C2构MAX489ES是专用的接13芯片，完成电平转换，二～穗阵簪nS审{幸}f寺佴{声PIJ的A／fb摘入诵首vc—一⋯、OCJL±一爵I．：啪_Ltlvmn；鲁‘^AIN5瞬霹率m’鲷—I，㈣：％⋯i⋯-，sC2丰lr一—1—一—蛙窭=：=、j=j一～伽广_1}LJ卞"／VI-7●·一地甥瞄一、#_．：f—I_，V—6~137—‘0M^E∞羹．25接口露鞲霜圈嚣謇鬻鲤瞧盎彗囊蠡鋈釜兰耋主：!兰二二～一-一一De一Q士盎门／豳盛、。+。^^^vQQco^———酗蛐矗酬蕊嗣端搠鳕蓬州P翳耋、镧粤耦合器组成半双工通讯电路，M／bX4~B3Es涩l圃躐嗣

7、鞠翘翘爨臻霾餐瑟器≥薯0_0jl■00誊曼．蠹靛≮一。0。_阐圈I誊綦誊一0■¨ⅢI¨第09勰数控机床市j。圈艄嚣滞圆西国图懋西凰缬圆辫爨辩鳓茹篷懋两霹露孽菇誊嚣搿菇篓臻窖0茹一善≯¨：F平转换，发送电路由一个光电耦合器U8控制使能8)，每路输入信号经电阻、电容构成的低通滤波器，保证在线路中某一B,-J~0只能有一个站可以发送数据再经74HC14施密特反相器后，进入并转串电路其余站只能接收数据。组件：并转串电路组件由三片4021构成，将18路并行开关量输入信号转换成串