空压机在工业生产中有着广泛地应用。作为空压机大脑的控制系统现阶段有PLC控制及PC（单片机）控制两大类，控制系统借助压力传感器、温度传感器传输的电讯号进行逻辑运算对空压机中的电机、阀门、电池阀等部件的开、闭进行运行控制，一台空压机的配置是否有升级和改造潜力则必须了解控制系统的优劣、组成结构及运行方式。

LS25S电气原理图

PLC与PC控制区别

一台压缩机的PC控制器其资源是固定的，即开关量的输入、输出点，模拟量的输入点都是固定的，不可扩展。文本显示器的数据查询、修改、设置内容也是固定的，不能增加或改动。控制器内的程序也是固定的，是不可编程的，控制逻辑只能按照固定程序执行。而PLC却和PC恰恰相反，其开关量，模拟量的输入、输出点事可以随意扩展。文本显示器的查询、修改、设置内容条目完全按照项目要求自行开发。除PLC的管理程序是随机的，用户程序对压缩机的生产厂家是要按照项目要求自己开发，PLC的中文解释就是“可编程控制器”充分了体现可编程的特点。另外PLC的通讯接口及通讯协议在硬件组态时选定，常用的MODBUS、PROFIBUS、工业以太网都可以。一台压缩机的PC只能用于其设计时所规定资源的控制系统，一台PLC可以用于任何非标、特殊、高端的压缩机控制系统(其不同是在于硬件组态和用户程序编制差别)，而且若把压缩机的PLC系统程序清除后你可以将PLC再用于任何电气控制系统中去。

采用PLC的原因

市面上使用较多的PLC都是国外知名企业(西门子、OMRON、三菱等)，其CPU芯片均采用工业级，为此成本较高，简单的PLC+文本显示器系统成本价都要在5000元RMB左右，这还是低端的PLC价格，但用于非标、特殊、高端的压缩机项目还是要比用PC开发的电脑控制器要便宜的多，因为开发完了你只生产几台。

采用单片机的原因

用单片机开发压缩机的电脑控制器开发成本比较高，这里涉及到硬件及软件，主要成本是人工、制版、开模等费用，一旦开发成功批量制造成本相对是较低的，这里关键是批量，批量越大摊分到每套压缩机电脑控制器的开发成本费用就越低，控制器的全部元器件成本也就在￥1000元左右，因此也能算出目前国内压缩机电脑控制器采购价，所以压缩机的单片机只能用于标准型的控制系统。

PLC（可编程控制器）

电工委员会（IEC）定义的PLC:PLC（可编程控制器）是一种数字运算操作的电子系统，专门为在工业环境下应用而设计。

它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字、模拟的输入和输出，控制各类机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则来设计。

模块式PLC包括CPU模块、I/O 模块、电源模块、内存、底板或机架， 这些模块可以按照一定规则进行组合配置。

PC（单片机控制器）

PC（单片机）又称微电脑控制器，控制器其实是用单片机开发的压缩机电脑控制系统，单片机芯片级别不同价格相差非常大，同是一条流水线生产的芯片经过筛选，高级的是军用级的，其次就是工业级的，再往下就是民用级的，差的就是利用品了(价格也就几十元那样)，国产单片机开发的压缩机电脑控制器好的也就是采用民用级芯片，为此成本较低。

CPU

CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。

CPU是PLC的核心，有着神经中枢的作用，一套PLC至少要有一个CPU,它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描方式采集由现场输入装置传输来的状态或数据，并存入规定的寄存器中。

同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。系统运行后，从用户程序存贮器中读取指令，分析后按指令规定的任务产生相应的控制信号，以实现对有关控制电路的指挥。

CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。

内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺的组成单元。CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令和执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于数字或逻辑运算，它在控制器的指挥下工作。寄存器参与运算，同时还要存储运算的中间结果，它的工作也受控制器的指挥。

Control System

控制系统

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电动机起动（降压或Y起动）

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电机起动期间，进气阀全闭，泄放阀全开，此时进气侧成高度真空，压缩室及轴承所须的冷却液，由压缩室的真空与油桶内的大气压力差来保障。

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电动机全压运转（全压或△运转）

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控制切入全压运转后，泄放阀全闭，此时空气桶中之压力逐渐升高，进气阀渐开，因此油桶内压力迅速升高、进气阀全开，压缩机开始全负荷运转，当压力达到0.45MPa时，压力维持阀全开，空气输出。

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重负荷/无负荷操作

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当排气压力达到控制系统上限时，控制系统切断泄放阀电源，泄放阀开启，进气阀关闭，将油气桶内的空气排到大气中，此时的压缩机是在无负荷的状态下运转。空车时系统的压力维持在2kg/平方厘米左右。

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停机

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当按下停机“OFF”按钮，泄放阀打开，将油气桶内空气排到大气中，同时关闭进气阀，待油气桶内的压力降至一定值时，电动机停转。

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紧急停机

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如果排气温度超过100℃，或者电动机因超载导致过电流保护装置运行时，过电流保护装置会自动切断强电控制，控制板会显示超载报警，电动机即刻停转且泄放阀打开，进气阀关闭，阻止冷却液继续喷出压缩机。只有当机组在运行过程中出现特别的紧急情况时，才准许按紧急停机按钮，否则可能会造成系统失灵或发生进气口喷液。

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无负荷过久自动停机系统

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若系统之使用空气量减少时，压缩机保持在无负荷情况下运转，若无负荷运转时间超过设定之时间，则空压机会自动停机，电动机停止运转，当系统的使用空气量增加，系统压力会降低，客户可根据需要设定，空压机会自动起动，以补充空气量。无负荷运转过久停机之时间设定限制以电动机每小时起动次数不超过二次为原则，由于自动起动没有任何提示，在选用此项功能时务请注意安全，以免造成人身伤害事故。

切忌电动机之起动次数过于频繁导致电动机烧毁

国外的压缩机控制系统我见到的都是用单片机开发的，没有见过有PLC系统的，典型的就是阿特拉斯、英格索兰、寿立等。其功能其实和国内的差别不大，但做工看上去比较精细、漂亮，缺点是维修、更换时价格太贵。