变频空压机压力传感器断线故障处理系统及方法

摘要

本发明公开了一种变频空压机压力传感器断线故障处理系统方法，其系统包括集成在变频器主控制板中的采样单元、断线判断单元和故障处理单元，采样单元用于采样变频器输出端的电压‑电流模拟量，采样数据存储在寄存器上，并自动生成电压‑电流曲线，断线判断单元用于检测压力传感器输出的电压信号，当检测到电压持续3S低设定电压时，判断为压力传感器断线，输出故障信号，故障处理单元接收到故障信号后开始工作，关闭压力传感器输出控制模式，切换为变频器输出电流控制模式，即通过PID根据压力‑电流曲线，自动调节变频器输出电流及频率，稳定用户所需的压力，保证整个运行过程中不会停机，同时会发出压力传感器断线提醒警告。

说明书

技术领域

本发明涉及变频式空压机的控制系统技术领域，具体涉及一种变频空压机压力传感器断线故障处理系统及方法。

背景技术

目前，变频空压机在市场使用已非常广泛，但客户使用变频空压机会面对机器的各种故障，其中典型的就是压力传感器断线故障。

目前国内外解决上述故障普遍的处理方法是故障停机，用户通知厂家更换压力传感器，排除故障后重新开机。这种通过故障停机的办法来确保供气现场安全。由于突然停机处理会给终端用户造成重大经济损失，也无法给设备维护人员赢得更多时间处理。

发明内容

本发明的目的是提供一种变频空压机压力传感器断线故障处理系统及方法，能有效解决压力传感器断线故障而造成的故障停机，发生故障后，空压机不停机，同时发出报警信号，让客户及维护人员能够选择合适的时间处理故障，使空压机更人性化。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种变频空压机压力传感器断线故障处理系统，包括集成在变频器主控制板中的采样单元、断线判断单元和故障处理单元，其特征在于：

所述的采样单元包括电流读取模块、电压读取模块、数据记录模块和数字建模模块，所述电流读取模块和电压读取模块的输入端均与变频器的输出端连接，分别用于读取变频器输出的电流和电压，所述数据记录模块的输入端分别连接电流读取模块及电压读取模块的输出端，用于将读取的压力-电流数据储存在变频器的寄存器上，所述数字建模模块的输入端连接数据记录模块，用于生成压力-电流曲线；

所述的断线判断单元包括依次连接的电压检测模块、电压对比模块、计时判定模块和故障输出模块，所述电压检测模块与变频器的输出端连接，用于检测压力传感器输出的电压信号，电压对比模块用于对比检测电压信号是否小于设定电压，计时判定模块用于在设定时间内根据电压对比模块输出的结果判定是否出现压力传感器断线故障；

所述的故障处理单元包括信号接收模块、变频器控制模块、自动PID模块和故障提醒模块，所述信号接收模块的输入端与所述故障输出模块的输出端连接，用于接收故障输出模块发出的压力传感器断线故障信号，所述变频器控制模块的输入端连接信号接收模块的输出端，输出端与所述电压检测模块的输入端和自动PID模块的输入端连接，用于关停断线判断单元，并向自动PID模块发出变频器控制方式切换指令，所述自动PID模块的输出端与变频器的输入端连接，当接收到切换指令后，用于控制变频器切换为电流控制模式时，PID会根据压力-电流曲线自动调节变频输出的电路及频率，所述故障提醒模块的输入端与信号接收模块的输出端连接，用于在出现压力传感器故障时发出提醒信号，并在空压机控制屏上闪烁故障提醒。

一种变频空压机压力传感器断线故障处理方法，其特征在于，所述的方法包括：

1）启动空压机，并等待至少30s；

2）启动空压机30s后，进行数据采集，将变频器控制器设置为FP-08=1，进入数据记录模式，采样单元采集空压机在各种工况上的压力-电流，并将所采集的压力-电流数据储存在变频器的寄存器上；

3）数据采集完成后，采样单元中的数字建模模块将采样数据建立压力-电流曲线；

4）变频器控制器手动设置为FP-08=0，采样单元退出数据记录模式，停止工作；

5）重新启动空压机，断线判断单元检测压力传感器输出的电压模拟量，当检测到电压信号低于设定电压，预警压力传感器断线故障；

6）出现预警后，断线判断单元继续检测电压模拟量，若持续3秒低于设定电压，输出压力传感器断线故障信号；

7）故障处理单元接收到故障信号后开始工作，关闭断线判断单元；

8）故障处理单元关闭压力传感器输出控制模式，发出变频器控制方式切换指令；

9）故障处理单元中的自动PID模块接收到指令后，控制变频器切换为电流控制模式，即通过变频器PID根据压力-电流曲线，自动调节电机输出电流及频率，稳定用户所需压力，保证整个运行过程中不会停机；

10）故障处理单元在机器面板上发出压力传感器断线提醒，提醒用户注意及时处理故障。

本发明的有益效果是：能有效解决压力传感器断线故障而造成的故障停机，发生故障后，空压机不停机，同时发出报警信号，让客户及维护人员能够选择合适的时间处理故障，使空压机更人性化。

附图说明

图1是变频空压机压力传感器断线故障处理系统的原理图。

图2是变频空压机压力传感器断线故障处理方法的步骤方框图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图与实施例，对本发明作进一步的说明。应当理解，此处所描述的实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明一种变频空压机压力传感器断线故障处理系统，包括集成在变频器主控制板中的采样单元、断线判断单元和故障处理单元。

采样单元包括电流读取模块、电压读取模块、数据记录模块和数字建模模块，电流读取模块和电压读取模块的输入端均与变频器的输出端连接，分别用于读取变频器输出的电流和电压，数据记录模块的输入端分别连接电流读取模块及电压读取模块的输出端，用于将读取的压力-电流数据储存在变频器的寄存器上，数字建模模块的输入端连接数据记录模块，用于生成压力-电流曲线。

断线判断单元包括依次连接的电压检测模块、电压对比模块、计时判定模块和故障输出模块，电压检测模块与变频器的输出端连接，用于检测压力传感器输出的电压信号，电压对比模块用于对比检测电压信号是否小于设定电压，计时判定模块用于在设定时间内根据电压对比模块输出的结果判定是否出现压力传感器断线故障。

故障处理单元包括信号接收模块、变频器控制模块、自动PID模块和故障提醒模块，信号接收模块的输入端与所述故障输出模块的输出端连接，用于接收故障输出模块发出的压力传感器断线故障信号，变频器控制模块的输入端连接信号接收模块的输出端，输出端与所述电压检测模块的输入端和自动PID模块的输入端连接，用于关停断线判断单元，并向自动PID模块发出变频器控制方式切换指令，自动PID模块的输出端与变频器的输入端连接，当接收到切换指令后，用于控制变频器切换为电流控制模式时，PID会根据压力-电流曲线自动调节变频输出的电路及频率，故障提醒模块的输入端与信号接收模块的输出端连接，用于在出现压力传感器故障时发出提醒信号，并在空压机控制屏上闪烁故障提醒。

如图2所示，本发明变频空压机压力传感器断线故障处理方法具体如下：

1）启动空压机，并等待至少30s。由于空压机启动过程中，电机启动负载较大，电流也较大，在此过程中的数据跟实际运行时有较大的差异，所以应该避开此阶段的数据采样记录工作，采样单元不应该工作；

2）启动空压机30s后，进行数据采集，将变频器控制器设置为FP-08=1，进入数据记录模式，采样单元采集空压机在各种工况上的压力-电流，并将所采集的压力-电流数据储存在变频器的寄存器上；

3）数据采集完成后，采样单元中的数字建模模块将采样数据建立压力-电流曲线；

4）变频器控制器手动设置为FP-08=0，采样单元退出数据记录模式，停止工作；

5）重新启动空压机，断线判断单元以0.1ms周期脉冲信号检测压力传感器输出的电压模拟量，当检测到电压信号低于设定电压1V，预警压力传感器断线故障；

6）出现预警后，断线判断单元继续以0.1mS周期检测电压模拟量，若持续3秒低于1V，输出压力传感器断线故障信号；

7）故障处理单元接收到故障信号后开始工作，关闭断线判断单元；

8）故障处理单元关闭压力传感器输出控制模式，发出变频器控制方式切换指令；

9）故障处理单元中的自动PID模块接收到指令后，控制变频器切换为电流控制模式，即通过变频器PID根据压力-电流曲线，自动调节电机输出电流及频率，稳定用户所需的大概压力，保证整个运行过程中不会停机；

10）故障处理单元在机器面板上发出压力传感器断线提醒，提醒客户注意及时处理故障。

售后人员更换新的压力传感器，机器重新上电后，机器自动复位压力传感器控制模式，故障处理单元复位停止工作状态。机器启动后，断线判断单元重新开启工作，断线判断单元继续以0.1mS周期检测电压模拟量。再次进入系统循环状态，系统进入周期运行状态。

变频空压机压力传感器断线故障处理系统一旦检测到压力传感器输出的电压模拟量出现异常时，在确定断线故障后，变频器立即进入断线故障处理模式，空压机不停机，临时维持客户现场用气。通过预警，提醒用户联系厂家处理，不会因故障后长时间停机给客户带来重大经济损失。更换传感器后故障排除了，模拟量信号检测正常时，又会自动切换到正常使用模式。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、同等替换和改进等，均应落在本发明的保护范围之内。