1 前 言
        在工业生产中，气动系统占据工厂总耗电量的10-20%，有些工厂甚至高达35%。气动系统由于其元器件价格低廉、系统维护容易的特点，从70年代开始在工业自动化领域的应用逐步扩大，至今已形成全球年销售110亿美元的市场规模，在汽车生产、半导体制造、橡胶制造等行业发挥着重要作用。而我国在气动系统上每年的耗电量已高达1800亿度，如实施有效的气动系统综合节能改造，可平均节能20%，每年可节约电费252亿元。随着节能改造在我国将不可避免的成为节能讨论的对象，它不但将给中国气动用户节约大量资金，还将产生巨大的社会效益。作为气动系统的源头部分空压站系统由于设备落后、操作人员意识不到位等，使得我国的空压机的利用率比世界平均水平低13%，大量浪费了能源。在原油日益高涨、能源问题突出的今天，气动系统效率偏低、浪费严重的问题引起了人们的普遍关注，因此空压站系统的规范管理和节能技改在我国正成为一个新的重要课题，本文所讲述内容即是利用西门子的S7-300PLC模块控制空压站系统的运行，改变原有的空压站运行和管理方式，以自动控制代替人工操作，使得空压站系统的运行更加规范和合理，大大降低了空压站系统的运行成本和管理成本。
        2 方案简介
        2.1 当前系统概述
        当前，很多企业都意识到了空压站系统浪费严重的问题，并也着手进行了一定的改造，但都停留在加装变频器，改造单台空压机的水平上，控制功能单一，限制了空压机群的节能运行。在我国，企业空压机群品牌不同意、制造年代不同、控制接口、通信协议千差万别的现状也给空压机智能控制的实施带来了极大困难。我国空压站系统的能耗一直远远高于世界平均水。当前的控制方式主要存在的问题是：
        1）供气压力不稳定，波动大，给产品质量和设备维护带来了直接负面影响；
        2）空压机整体能耗大，空压站系统维护量大，增加了企业的运行成本；
        3）操作人员工作量大，且一旦出现问题，会影响正常的生产CONTROL ENGINEERING China版权所有，没有预防措施。
        2.2 新型智能控制
        本文所提到的新型智能控制装置以S7-300作为控制主体，根据企业生产现状进行逻辑控制，有效的解决了上述问题，除具备了智能控制空压机运行之外，还对每台压缩机自动设置参数以匹配空压机的运行要求，同时配备下位机功能确保最低压力，能够预测压力变化趋势，对压缩机提前控制，能够起到节省能源，降低压缩机能耗的功能。利用S7-300z作为母体开发的空压机智能控制系统结构示意图如图1所示。

        图1 系统结构原理示意图

        2.3 系统功能分析
        本智能控制系统在实际运行中能够实现以下功能，简单分析如下：
        ·系统自检功能
        能够检测各台空压机是否联网和通讯正常，对异常空压机能够及时返现和处理。
        ·参数设置功能
        系统初始化参数根据当前生产状况决定，随着生产情况的变化，本系统带有参数设置功能，根据生产需求自由设置供气压力等参数。空压机各个参数使用本控制器进行修改时要由专人进行。
        ·远程控制功能
        通过通讯协议能够远程操作空压机，对起进行加/卸载、起停等控制控制工程网版权所有，达到自动控制的目的。
        ·实时监控功能
        1）根据空压机运行时间，对照用户设定的保养计划，提前10天开始保养提醒，使空压机的维护更加及时和有效，增加空压机的使用寿命；
        2）当系统中任一空压机出现故障，马上弹出异常运行对话框，提醒操作人员注意当前状态、进而进行报警且自动使故障空压机停机。
        ·运行显示功能
        空压站系统运行中关机的压力、流量数据机各压缩机运行状态在显示器上实时显示，从而使系统参数、各台空压机的运行状况一目了然CONTROL ENGINEERING China版权所有，方便了操作人员在进行操作时的有效性和及时性。
        ·报警及数据管理
        1）保存系统3年以上的报警、故障及保养提示信息。以利于空压机在使用过程中对运行情况的查询和维护。
        2）可按条件查询、打印历史数据库中的系统实时参数信息，查询、打印信息均具有时间标示功能。
        2.4 运行情况分析
        2.4.1 系统运行画面
        系统在运行过程中能够监控空压机运行的参数、空压机状态、流量等重要信息上传至本控制器的上位机显示器上www.cechina.cn，以便于操作人员的观察和监控空压站运行状态。运行画面如图2所示。

        图2 系统运行画面

        3 结 论
        通过使用S7-300PLC模块对空压机进行智能控制和管理之后，不论从运行成本，还是从管理成本都收到了良好效益，主要体现在以下几个方面：
        1）在使用本智能控制器前后比较，在满足厂区用气需求的前提下，用新型智能控制器控制空压机群运行之后，每天可节省电力7500度。
        2）空压站操作人员大大减小了工作量，除厂区大规模停产调整之外，操作人员只要在控制室就能够完成空压机群的运行监控和操作。
        3）由于本控制器能够自动调节和提前判断压力变化趋势CONTROL ENGINEERING China版权所有，使得厂区内压缩空气压力更加平稳，由原来的0.58MPa-0.67MPa降低到0.55-0.60波动，受到用气车间的广泛好评。