湖南工学院毕业设计(论文)开题报告

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湖南工学院毕业设计(论文)开题报告

题 目 学生姓名

基于PLC的移动式单螺杆空气压缩机组控制系统的设计

郭 扬

班级学号

410090152

专业

自动化

1. 结合课题任务情况，查阅文献资料，撰写1500～2000字左右的文献综述。

单螺杆压缩机也称蜗杆压缩机，发明于1960年，八十年代采用“浮动星轮”而延长了星轮寿命后才趋于成熟。由于它具有可靠性高，噪音低，振动小等特点，因此螺杆式压缩机取代活塞式压缩机是动力用压缩机的发展趋势。

自我国第一台螺杆式制冷压缩机试制成功以来，经过多年的技术改造, 有了较大的改进，但与国外先进的螺杆式制冷压缩机比较还有一定的差距。国外螺杆式制冷压缩机都普遍采用了智能型微机控制系统，可靠性高，便于冷量调节。国内采用计算机控制螺杆制冷压缩机的研究应用起源于20 世纪90年代初，经历了单片机、工控机、PLC （可编程序控制器）的结构过程，控制方式也经历了顺序逻辑、PID闭环、智能控制等过程。采用PLC控制，既可解决运行的可靠性问题，又可灵活实现机组的单台控制和现场总线组网运行，是目前较为理想的工业控制现场首选设备。

单螺杆压缩机只有螺杆、星轮和机体这三个主要零件，经过30多年的改进已相当成熟；在市场前景广阔而且基本专利已经过期的情况下，许多公司都在加紧研制，其产量和应用范围都有扩大的趋势。

螺杆与星轮的精度高，对装配误差比较敏感。采用整机对于保证啮合副相对位置的精确与稳定从而提高啮合副寿命、工作压力和工作效率都是至关重要的。

目前单螺杆压缩机的最大排量为40 m3 / min,远远不能满足市场的要求；此外单螺杆压缩机的排量越大，容积效率越高，三菱公司也只有大规格的产品才能在性能上全面达到或超过透平式压缩机。所以单螺杆压缩机将朝大型方向发展。螺旋式压缩机的各项性能虽接近单螺杆式，但压缩比仅为3，不能在高压下工作，因此单螺杆压缩机也将向小型方向发展，目前批量生产的最小单螺杆压缩机（PC型）其电机功率为2.2KW。

由于对无污染的压缩空气的需求越来越多，而喷水单螺单螺杆压缩机是目前世界公认最有高新技术含量的机电一体化机械产品，适用于机械、化工、国防、冶金、采矿、建筑、铁路公路修建、轻工、纺织、医疗器械、电子、食品等各行业，为各种风动工具，气动机构，气动控制及风动机械提供所需要的压缩空气。单螺杆压缩机组技术先进，质量可靠，它主要具有以下优点：

1.结构合理，运转平稳，振动小，不易磨损，基础无特殊要求，排气无脉动，寿命远高于其它类型压缩机。

2.机箱装上优质的隔音和消音海绵，运行噪声低。

3.啮合副可以在很小的间隙下工作以减少泄漏，因而容积效率高，节约能源。


4.油气管路系统设计合理，自动化程度高，设置多重保护措施，确保运作安全可靠。 3.采用PLC电路控制，操作简便，工作稳定可靠，能实现全天无人看管自动工作。 6.控制灵活，可因不同的顾客要求适当改变控制过程和控制参数。 7.易耗件少，保养维修周期长。

螺杆式压缩机作为压缩机队伍的后起之秀，随着自身技术的不断完善，其优越性日趋显现，市场占有率增长迅速。可以肯定今后螺杆式压缩机的市场份额将不断扩大。为顺应这一趋势，市场对其机电一体化水平也提出了更高的要求，电子技术的迅猛发展也为之提供了可能。

螺杆压缩机监控系统采用早期的常规压力表、温度计等仪表，监测重要的状态参数，并用开关、继电器等元件控制机组的运行。这种传统的监控系统不但体积大，控制精度低，而且可靠性较差。随着电子技术的发展，机电一体化在螺杆压缩机的监控方面得到应用和发展。特别是使用了可编程控制器（PLC）及液晶显示屏（PLD）后，螺杆压缩机控制系统将更安全、更可靠、更方便。



2. 选题依据、主要研究内容、研究思路及方案。 选题依据：

1.根据本专业的研究方向。 2.对PLC电气控制系统熟悉。 3.空气压缩机组有广阔的发展前景。 主要研究内容：

1.了解、熟悉空气压缩机组的原理及工作过程。 2.设计PLC控制系统硬件系统。

3.设计PLC控制系统相应的流程图，梯形图。 4.列出元器件明细表。 5.编写设计说明书。 研究思路：

了解空气压缩机组的工作要求和工作过程，选择出合适的方案，根据控制系统的要求和特点绘制出原理图，再根据原理图设计控制系统的硬件和软件系统。

方案：

本课题的空气压缩机有可移动式、柴油机、空气式等要求和特点，用于机械、化工、冶金等行业,特别是采矿、铁路、公路修建等供电不方便的施工场合，须对温度、压力、排气量、油容量等模拟量和电机的运动进行控制。

针对空气压缩机的特点和工作过程，采用PLC对空气压缩机组系统进行控制。


3. 工作进度及具体安排。

2011年1月20号至3月7号 审阅课题，完成框架的设计

2011年3月8号至4月11号 进行资料的收集和分拣，设计论文的总体方案。 2011年4月12号至5月15号 将论文初稿交于指导老师评阅。

2011年5月16号至6月1号 对论文初稿进行修改和完善，做好答辩的准备。 2011年6月10号前 完成论文答辩





指导教师(签名)： 年 月 日

指导教师批阅意见

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