一、高压电源驱动螺杆压缩机的电路设计：
1.压缩机PLC控制原理框图：
设计压缩机的电气原理首先要建立各种电气原器件间的控制关系，这里最好的方法就是先画一张压缩机控制原理框图。有了这张图就可以一目了然的看到PLC在整 个电气系统中处于的核心控制位置及与其他电气间的联系，并且在图上还可以看到螺杆机组、高压电机、高压出线柜间的三者间的控制关系以及各个控制点信号的详 细内容，这样对在整个设计及绘制电气原理图时就有了依据和保障，因此不太会产生控制点的遗漏或控制逻辑上的低级错误。详见图1。

（图1）

2.高压出线柜与高压电机原理图：
这张图纸主要目的不是为了让生产部门去按图制作，即使没有这张图，大家也知道高压出线柜与高压电机是通过高压电缆相连接的。那这张图的作用是什么那? 回答是提供给高压柜的生产厂商用的。通常压缩机的生产厂家只给终端用户提供压缩机，而高压出线柜大多数是由用户另行采购，通过系统框图知道压缩机PLC电 控与高压出线柜之间来往有五个开关量的控制信号和一个电流信号（注：不同的生产厂家信号内容与数量会有所不同），如何保证两台设备间的电气信号正确连接， 这里就有一个两家生产商的配合问题，为此高压柜厂商一定要知道这些信号的具体内容与要求，比如压缩机PLC电控给高压柜3个信号的ON/OFF状态的描述 以及启停信号延续时间，还有高压柜给压缩机PLC电控的2个信号的ON/OFF状态的描述以及电流信号大小的范围，所以这张图纸是必不可少的。详见图2。

（图2）

3.压缩机电气控制原理图：
压缩机的低压电气控制系统采用三相五线制供电，电压380V，功率≤15KW，频率50HZ，采用QF0三相空气断路器作为系统的负荷开关。冷却风机3台 （4KW*2+3KW*1），采用直接启动方式，由KM3执行，FR1、FR2、FR3为风机过载热保护。控制回路下设4个支路，分别由QF1、QF2、 QF3、QF4作其电路保护。⑴控制变压器BK为PLC的输入电源并提供抗干扰隔离功能，输出电压AC 200V，功率50VA，FU1为变压器二次回路保护，LPQ为PLC输入电源的滤波器。⑵KGY为开关电源输出电压DC 24V，功率50W，KGY承担PLC输入、输出、触摸屏DC 24V电源，FU2为开关电源的输出保护。⑶JRQ为高压电机内部加热电阻带，功率500W，用于高压电机内加温除潮，KM4为加热执行接触器，供电电压 AC 220V。⑷第4支路为高压电机的启动、停止接触器、风机接触器、绕组加热接触器、加卸载电磁阀的执行回路， AC 220V供电，按下紧停按钮，回路断电（停止按钮除外）。详见图3。

（图3）

4.PLC电气原理图：
⑴ 数字量输入输出（简称I/O）：
PLC电气原理图的设计从I/O的数字量开始, 先统计压缩机所需要的I/O控制点数量，本案例所需要的输入点是：急停、启动、停机、1-2号冷却风机过载故障、远程启动、远程停机、空滤、油滤、油分压 差、高压开关柜故障、高压开关柜合闸信号，共计12点。本案例所需要输出点是：电机启动、电机停机、380V电源掉电保护、冷却风机、加卸载阀、辅助电磁 阀（通用型无此阀，在用户需要进气可控时按装比例阀等用）、电机加热带、控制电源状态、压缩机运行状态、压缩机重故障报警，共计10点。绘制电气原理图最 好的方法是先制作一张PLC的I/O地址的分配表格，填入I/O地址与控制点的内容，这样在下一步的设计、编程中就不会产生点位的遗漏及控制的逻辑错误， 最后根据表格来绘制PLC的I/O部分电气原理图。详见图4。

（图4）

⑵ 模拟量输入输出（简称AI/AO）：
压缩机所需要的AI最重要的是排气压力、排气温度，接下来是高压电机三相绕组温度检测、高压电机前后轴承温度检测，还有电机电流的检测，这样AI数量达到 了8点。有些用户会提出增加喷油压力检测（即螺杆机头的出口压力），水冷却压缩机还会提出冷却水温度、冷却水压力检测等等，本案例确定AI为上述8点。还 有些用户要求压缩机PLC电控提供模拟量输出信号，通常是排气压力、排气温度的AO信号，将其送到用户集控中心DCS的终端，本案例AO输出点数为0。详 见图5。

（图5）

⑶ 人机界面与通讯：
人机界面是人与PLC进行沟通的媒介，人机界面有文本显示器与触摸屏两种选择，文本显示器显示文字量有限，操作比较烦琐。触摸屏具有屏幕大，文字图形均可显示，操作方便等优点。本案例选择7寸彩色触摸屏为人机界面。
通讯是PLC与上位计算机、上位PLC、智能仪表、人机界面等必不可少的功能之一，本案例设有PLC与触摸屏间的通讯，还设有压缩机与联控系统的通讯。
⑷ PLC型号规格选择：
按照确定好I/O控制点的数量、模拟量信号点数、通讯要求来选择PLC的规格型号。本案例选择西门子可编程控制器为 S7-224 CPU模块为本系统的控制核心，AC 220V供电，输入14点，输出 10点，继电器输出。压力、温度、电流模拟量采样采用S7-EM-231摸块×2，共计8点，DC24V供电。PLC上RS485通讯接口与触摸屏连接通 讯，另外扩展一块EM277-Profibus-dp模块与联控系统或上位计算机通讯连接。人机界面选用台达DOP-B07S411彩色触摸屏，显示尺寸 154×86（7寸），65536 真彩，显示分辨率为800×480，DC 24供电，通讯接口为RS232/RS485。另外触摸屏也可以选择西门子的SMART LINE，64K色7寸、LED背光、这款触摸屏性价比也相当不错，本来西门子PLC配套西门子触摸屏也是顺理成章的事，但本人认为其模拟元件资源要少于 台达产品，这倒不是西门子的产品不好，因为西门子所有的触摸屏都是用同一组态软件（WinCCflexible），该软件对价格高、功能强的触摸屏提供的 资源丰富，相反亦然，所以SMART LINE这千把元的屏与上万元的屏若享有相同待遇，反而到不是合情合理的事了。
5.端子排接线图：
端子排X1用于压缩机箱体内电气元件的接线，X1端子外接：急停、启动、停机3个按钮，电源、运行、故障3个指示灯，空滤、油滤、油分3个压差开关，还接有加卸载电磁阀、压力变送器、触摸屏电源。详见图6。

（图6）

端子排X2用于压缩机箱体外电气元件的接线，X2端子外接：远程启动、远程停机2个按钮，高压柜合闸、高压柜故障2个输入信号，远程DCS信号（控制电 源、运行、故障）3个输出信号、还接有PLC输出至高压出线柜的380V电源掉线、高压柜合闸、高压柜分闸3个信号。为了保护PLC输入口（承载电压为 DC 24V），远程启动、远程停机、高压柜合闸、高压柜故障均采用中间继电器隔离接线，即远程信号先驱动AC 220V中间继电器，中间继电器的触点再接入PLC的输入口，对应的中间继电器为KA11、KA12、KA13、KA14。这样可以防止强电万一侵入造成 PLC输入口的损坏。详见图7。

注：未完待续。。。。