空壓機(jī)遠(yuǎn)程控制智能化改造

查明彥 邵 慧 吳 振

（山推工程機(jī)械股份有限公司，濟(jì)寧272073）

空壓機(jī)是企業(yè)生產(chǎn)壓縮空氣的專業(yè)設(shè)備，生產(chǎn)期間會(huì)消耗大量能源。作為一家推土機(jī)、道路機(jī)械等工程機(jī)械的骨干生產(chǎn)企業(yè)，山推工程機(jī)械股份有限公司每年都要消耗大量能源。通過(guò)分析2014-2017年能耗數(shù)據(jù)，筆者發(fā)現(xiàn)，其生產(chǎn)單臺(tái)推土機(jī)耗電量最高值達(dá)到904kW·h，最低耗電量215kW·h，二者差值很大。

1 問(wèn)題和使用現(xiàn)狀

1.1 問(wèn)題

山推工程機(jī)械股份有限公司推土機(jī)事業(yè)部現(xiàn)有英格索蘭空壓機(jī)四臺(tái)，經(jīng)調(diào)查，目前空壓機(jī)使用中主要存在5種問(wèn)題。

一是空壓機(jī)的開(kāi)啟和停止由開(kāi)閉所工作人員手動(dòng)操作，不能根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際需要及時(shí)關(guān)閉和開(kāi)啟，造成能源浪費(fèi)；二是空壓機(jī)聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)多年來(lái)已損壞，不能使用，無(wú)法有效地根據(jù)壓力等參數(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；三是空壓機(jī)加卸載頻繁，增加空壓機(jī)能源消耗；四是工廠頻繁用氣現(xiàn)象和管路漏氣問(wèn)題，造成能源大量浪費(fèi)；五是空壓機(jī)始終處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，造成空壓機(jī)機(jī)械故障率增多和空壓機(jī)機(jī)體溫升高，同時(shí)導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)成本增加。

1.2 使用現(xiàn)狀

1.1 現(xiàn)狀一

生產(chǎn)期間，西一空壓機(jī)（ML250）平均電流428A，加載比例為89%；西三空壓機(jī)（MM132）平均電流206.7A，加載比例為86%。各空壓機(jī)均頻繁加卸載，產(chǎn)生大量卸載能耗，浪費(fèi)能源，如圖1所示。

圖1 生產(chǎn)時(shí)間空壓機(jī)電流

1.2 現(xiàn)狀二

停產(chǎn)期間，西二空壓機(jī)平均電流313A，加載比例為40%，產(chǎn)氣量合計(jì)17m3。在用氣設(shè)備沒(méi)有開(kāi)啟的情況下，因管路泄露有17m3氣體被浪費(fèi)，約占工作時(shí)耗氣量的45%，如圖2所示。

圖2 停產(chǎn)時(shí)間空壓機(jī)電流

空壓機(jī)在產(chǎn)氣壓力維持在6.5MPa以上超過(guò)10min便會(huì)自動(dòng)停止，待壓力下降到6.0MPa時(shí)再自動(dòng)啟動(dòng)。從圖2可以看出，運(yùn)行期間，空壓機(jī)頻繁加卸載，存在頻繁啟?，F(xiàn)象，說(shuō)明開(kāi)啟臺(tái)數(shù)與實(shí)際用氣量不符。

2 遠(yuǎn)程控制方案實(shí)施

2.1 合理設(shè)定空壓機(jī)自動(dòng)停機(jī)時(shí)間

根據(jù)生產(chǎn)要求設(shè)定空壓機(jī)自動(dòng)停機(jī)時(shí)間，接入點(diǎn)為遠(yuǎn)程控制端（正常操作，對(duì)空壓機(jī)本身無(wú)損）。上午自動(dòng)停機(jī)時(shí)間設(shè)為11∶40，下午自動(dòng)停機(jī)時(shí)間設(shè)定為17∶20，夜間自動(dòng)停機(jī)時(shí)間設(shè)定為23∶30，有效避免人為開(kāi)機(jī)而不停機(jī)的管理疏忽。

2.2 充分利用后處理裝置

充分利用后處理裝置的能力，減小供氣阻力，延長(zhǎng)空壓機(jī)的加載時(shí)間，縮短卸載時(shí)間，提高效率。在空壓機(jī)出氣端增加一母管，使得空壓機(jī)和后處理系統(tǒng)能夠交叉互配。后處理系統(tǒng)全部開(kāi)啟，增加通過(guò)量，減少壓差，降低空壓機(jī)加載電流。

2.3 增加遠(yuǎn)程開(kāi)機(jī)、監(jiān)控系統(tǒng)

在空壓機(jī)房安裝攝像頭、遠(yuǎn)程控制器，可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)開(kāi)機(jī)、實(shí)時(shí)開(kāi)機(jī)功能，通過(guò)攝像頭監(jiān)控空壓機(jī)房?jī)?nèi)部環(huán)境，可以紅外探測(cè)，實(shí)現(xiàn)有人進(jìn)入實(shí)時(shí)報(bào)警、對(duì)講和煙霧報(bào)警等功能。

2.4 系統(tǒng)集成

將遠(yuǎn)程控制與PLC相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)SIM卡控制器與WiFi控制器雙面控制，既可以手機(jī)短信控制啟停，也可以手機(jī)APP控制啟停，杜絕超時(shí)而出現(xiàn)設(shè)備報(bào)警現(xiàn)象。

3 項(xiàng)目效果

2016年底對(duì)事業(yè)部四臺(tái)空壓機(jī)實(shí)施了遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控改造，通過(guò)改造前后用電統(tǒng)計(jì)對(duì)比可知，2017年比2016年降低電費(fèi)約56.5萬(wàn)元，降幅34.1%。工作日日費(fèi)用降低2590.01元，降幅31.8%，可見(jiàn)效果非常顯著。

3.1 設(shè)備故障率大大降低

改造前，空壓機(jī)設(shè)備老化，平均每半個(gè)月發(fā)生一次故障。實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控改造后，空壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，負(fù)載沖擊降低，空壓機(jī)房各部位得到了有效的監(jiān)控。2017年上半年統(tǒng)計(jì)，空壓機(jī)故障項(xiàng)次為12次，相比之前，大大減少。

3.2 運(yùn)行環(huán)境顯著改善

實(shí)施改造后，空壓機(jī)運(yùn)行環(huán)境大大提高，操作人員的工作場(chǎng)所噪音大大降低，其從100dB降至75dB。

3.3 實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控

空壓機(jī)運(yùn)行更加安全可靠，車間如有加班，空壓機(jī)操作人員只要在手機(jī)有網(wǎng)絡(luò)的情況下就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)空壓機(jī)的啟停。同時(shí)，操作人員通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控畫(huà)面，隨時(shí)隨地可以查看現(xiàn)場(chǎng)空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。

3.4 節(jié)能效果明顯

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)用電統(tǒng)計(jì)，2017年空壓機(jī)電費(fèi)比2016年降低電費(fèi)約56.5萬(wàn)元，降幅34.1%；2017年日費(fèi)用降低2590.01千元，降幅為31.8%。實(shí)踐表明，改造后，空壓機(jī)節(jié)能減排效果十分突出。