刘宇镝先生--阿特拉斯-科普柯工业空气部中国销售和营销副总监

任志雄先生--上海英格索兰压缩机有限公司服务总监

夏振鹏先生--上海飞和实业集团有限公司教授级高级工程师

袁春锋先生贺尔碧格(上海）有限公司监控产品应用工程师

牟绍明先生--上海康普艾压缩机有限公司工程部经理、管理者代表

随着现代科学技术的迅速发展，机械设备也越来越朝着智能化方向发展。因此，对于提供动力的压缩机同样提供了智能化的需求。比如：供气的平稳性和状态检测技术等。本期，我们聚合业内知名的压缩机厂家，共同探讨这一话题。

压缩机智能化的推动力

任志雄先生：随着压缩空气系统作为一个整体的概念被越来越多的人所接受，压缩机和压缩空气系统智能化也逐渐变成一个课题摆到我们面前。作为一个用户，他们要求最高的就是系统的可靠性，其次还有压缩空气的生产力、节能、环保、健康和安全等等，而这些要求都可以用“智能化”来满足。在自动化技术高度发展的今天，如果想实现压缩机本机的智能化甚至超智能化是完全可行的，但是，从成本和客户需求的角度出发，并非每个客户都接受在压缩机本机上过度的“智能”，而是把需求提升到了系统级。

压缩机控制的发展趋势

牟绍明先生：关于压缩机的智能化，除了监控压缩机的压力和温度等状态外，控制系统还可以做到压缩机不同状态的实时监控和故障诊断。结合最新的远程监控技术、还可以实现机组的远程诊断，易消耗品的状态检测和提前预警，这样就可以加快服务人员服务的反应速度，提高服务针对性和服务质量。

刘宇镝先生：压缩机控制的发展趋势为：（1）更好更先进的通信方式。如内置以太网通信接口，嵌入式Web服务器和无线通信的应用。这方面会随着通信技术的发展而不断向前滚动。（2）更好的人机界面。如更大的液晶显示屏，触摸屏技术应用，更友好、清晰和直观的操作界面设计等。（3）更加可靠和节能的控制方式。如压缩机的变频控制技术将会被广泛采用。（4）高端技术门槛降低。将会不断有原来所谓的高端技术向低端产品渗透。

智能化产品和解决方案

刘宇镝先生：Atlas Copco公司在压缩机智能化控制领域进行了大量的研发投入，其产品主要分为：

先进的单机控制器

目前在市场上销售的Atlas Copco 压缩机配备的已经是第四代产品，而在2008年下半年第五代产品即将问世。与第四代产品（MKIV）采用多种安全固化逻辑控制程序，提供可视化的人机操作界面和方便的菜单操作模式相较，即将推出的第五代产品（MKV）的功能和性能将呈指数型增长。

先进的单机控制方式

Atlas Copco在1994年就推出了变频压缩机。其平均35%的显著节能效果使这一技术获得了用户的一致推崇。目前在市场上销售的Atlas Copco 变频压缩机已经是第五代产品。

先进的智能多机控制器

在大量的实际工业应用中，往往会有多台压缩机在一个工厂内运行。而且这些压缩机经常规格不一、型式不同且年代迥异。怎样把他们组合成一个有机的整体从而高效可靠地来满足变化多端的用户需求呢？Atlas Copco 的ES系列智能控制系统就是专为应对这样的挑战而设计的。

先进的智能远程监控系统

除了单机和多机控制器外，很多用户还希望获得对压缩机的远程监控能力和售后服务的保障。Atlas Copco 的AIRConnect远程监控系统能满足不同用户的多种需求。

任志雄先生：针对客户的需求，英格索兰开发了很多让系统更加智能的产品，从早先的ISM、IEO到现在的X4I、X8I，到我们自己工业自动化团队开发的专门针对站房控制的产品ACS5000、ACS4000以及特殊用途的ACS6000等等。我们有众多产品来满足用户提出的不同程度的系统智能化需求。当然，针对单机我们也有很多控制升级技术和产品。英格索兰一直强调：产品不是解决方案，因此，英格索兰的解决方案是一个从系统评估、系统设计及安装调试交付使用的过程。

牟绍明先生： 康普艾公司的目标是为用户提供一流的压缩空气方案。我们的D系列无油螺杆压缩机、L系列喷油螺杆压缩机和HV系列立式滑片机产品都属于智能化压缩机产品。康普艾公司的RS磁阻开关变速压缩机更是一种高智能化压缩机，大大领先于普通的变频机组。从控制系统上来说，我们有DELCOS6000智能互联控制器和SMARTAIR控制器，可以实现多台压缩机的群控，并通过RS485实现远程通信。

保证压缩机工作过程中的供气平稳性

夏振鹏先生：空压机用户通常根据装置或系统所需的最大容积流量（和最高的工作压力）来选择空压机的供气量（排气量），而且还要考虑到管道系统泄漏以及日后机器效率下降等带来的供气不足而加上预留的余量。这样供气量往往偏大。而实际的用气量是变化的，时多时少，甚至波动很大，因而常会出现供气量大于用气量的情况。

目前螺杆空压机通常采用的调节气量的方案是通过排气压力控制进气阀卸载/负载或配置比例阀或容调阀控制的方案。这种方案的节能效果不理想，只能减少一部分能量消耗，即使全部卸载（关闭进气阀）也还有大约30％～40% 的能量消耗。而变频降速的节能效果就好的多，另外，其对减少空压机的启停次数延长空压机寿命也是有利的。

变频调节控制系统是由压力变送器采集排气压力的动态数值，反馈给PLC模拟量输入端，经PLC内部计算处理后，送出两部分信号，一部分信号送给文本显示器，实时显示排气压力值，另一部分模拟信号送给变频器调节其输出频率，从而得以改变电机及空压机主机的转速，达到改变空压机排气量（供气量）的目的。使供气量和用气量趋于随机平衡。同时也将显示出排气压力是否稳定在设定值范围内。供气量和用气量趋于随机平衡，就是最大限度的减少能源浪费，使用户得到最佳节能效果。

刘宇镝先生：压缩机供气的平稳性可以从以下两方面来说：

系统供气不中断，系统可靠性高

可靠性要求高的系统，一般应有冗余设计。同时要有非常可靠的单机和系统控制。单机控制中的故障预测诊断功能，可及时发现问题，防患未然。系统控制中的多种控制模式均可保证系统中机器的互为备用，平滑切换，而且远程监控系统也具有非常重要的作用。

供气压力稳定

在多台压缩机的系统中多机智能控制系统能将整个系统的压力波动控制在一个较小的范围内。如果系统中有离心机或变频压缩机，这个范围最小可达到0.01MPa，如果系统中只有加卸载控制的压缩机，则这个范围最小可达到0.05~0.1MPa。所以不管是在单机系统还是在多机系统中，采用变频压缩机都能使系统输出压力波动大幅减小到0.01MPa。

牟绍明先生： 要保证压缩机工作过程中的供气平稳性，必须做到用气量和排气量的匹配，它是通过压力传感器监视压力变化来实现的。对于单台压缩机，根据压力的变化控制进气阀或反比例调节阀来调整压缩机的排气量，或者调节压缩机转速来调整排气量，使压力波动减小。对于多台压缩机组成的系统，可以通过使用DELCOS6000和SMARTAIR控制器的群控技术，按照系统用气量的多少来配置压缩机的投入和退出。

袁春锋先生：尽管压缩机流量控制方法有很多，但能够实现对大型工艺往复式压缩机进行连续、经济、高效、快捷且精准调节的方式并不多。贺尔碧格公司的液压式气量无级调节系统——HydroCOM（Hydraulically acutated Computerised Compressor control system），是一套可以对现有普通往复式压缩机进行升级换代，使之脱胎换骨的便捷方案。更可以方便的集成于现有DCS或PLC控制系统。通过执行机构内电磁阀的开闭来控制液压油缸和卸荷器，从而精确控制进气阀的延迟关闭时间，实现0～100%全行程范围内压缩机排气量的无级调节。使压缩机能够在运行过程中快速响应实际生产对气量的需求变化，维持管网供气的稳定和平稳。HydroCOM系统同时也是一个监控平台，通过集成监测部件，成为往复式压缩机的监护医生。

状态检测是压缩机工作中的重要环节

牟绍明先生： 状态检测是压缩机工作过程中的重要环节，压缩机除了要有相应的传感器和状态开关外，其电气控制系统必须能采集相应的数据并在控制面板的相应位置显示。康普艾公司L系列喷油螺杆压缩机不仅能测压缩机头的出口压力、温度和管路压力三个模拟量，而且D3100控制器还能检测电磁阀是否有故障。电机绕组是否超温以及三滤是否阻塞等。D系列无油螺杆压缩机能检测三个压力和七个温度值，包含了所有必须的压力和温度。其控制器还能检测电机绕组是否超温、空滤和油滤是否堵塞以及电源是否反相或缺相。磁阻开关RS变速压缩机除了具有L系列压缩机的状态检测装置外还有压缩机的转速检测。立式滑片机产品使用了S1控制器只能检测二个模拟量，即压缩机头出口温度和管路压力，以及电机绕组是否超温。

刘宇镝先生：Atlas Copco在这方面采用了多种技术，例如：采用各种高品质传感器，如温度传感器、压力传感器和露点仪等；使用分级、分层设置，实现控制系统中的预报警、报警、预故障报警和故障停机功能；利用控制器的数据收集、记忆、自我学习和判断能力，做到预见故障和易损件寿命等；使用高频率数据采集，如离心压缩机的喘振检测；对可靠性有特殊要求的地方使用冗余配置，如防爆压缩机的温度检测；控制器内置CAN高速通讯网络、以太网通讯接口、无线通讯和嵌入式Web服务器等；多种状态监测产品，如Airconnect。

袁春锋先生：研究表明，有80%的非正常停机是由于气阀、环和填料以及活塞和活塞杆的故障造成的，这些故障中80%是可以通过监测在早期发现，从而可以有计划地安排维护，避免非正常停机，延长维护间隔的时间。

RecipCOM是贺尔碧格公司开发的专为往复式压缩机设计的在线监测系统。它可以方便的安装在现有的HydroCOM系统或将来升级的HydroCOM系统上。

RecipCOM通过实时监测压缩机重要部件的各项参数，进行处理分析，得到实际P-V图、理论P-V图、气缸的进气/排气压力、压缩机气缸的容积效率、活塞杆的负荷曲线和压缩机的性能等数据图表。通过这些数据图表可以很方便地分析和判断气阀工作状况、活塞环工作状况、填料工作状况、卸荷器和压阀罩工作状况、活塞杆工作状况、十字头销工作状况以及连杆负荷状况等压缩机运行状态。
维护部门就可以根据压缩机的这些监测信息，预先和生产部门协调制订维护计划，降低压缩机的运行成本。RecipCOM系统还可以通过局域网和因特网实现远程诊断，让远在数千公里之外的贺尔碧格公司的压缩机专家帮您分析并解决故障。