基于PLC控制的卷烟厂空压机智能物联群控节能策略

基于PLC控制的卷烟厂空压机智能物联群控节能策略

粟尧嘉 付丞熠 会斯

重庆中烟工业有限责任公司重庆卷烟厂 重庆市南岸400000

摘要：在烟草工业中，空压机节能的重要性随着工业自动化水平提升而逐渐显著。通过物联网技术的应用，我们对空压机系统完成了实时监控与数据搜集，有效地搜集了空压机系统中关键指标的实时信息。以PLC控制为核心，开发出一套智能群控策略，一次性实现了空压机组系统的自动化管理。实验证明，这项技术于节约能源领域效果良好，与此同时明显提升了空压机系统的运作效率，为卷烟厂达成节能降耗目标奠定了坚实基础。

关键词：空压机；PLC控制；智能物联；节能策略；卷烟厂

引言：

在烟草工业中，空压系统担当的职能极其重要。然而，老旧的空压设备因为其高耗能与低效率，已经对烟草生产企业的生产效率和经济效益造成了显著的影响。因此，怎样提升空压机系统的能源利用效率，已成为烟草行业现今迫切需要解决的问题之一。伴随物联网和PLC技术的持续创新，空压机系统的节能控制已经逐步实施。文本聚焦于在PLC操作条件下，智慧化物联网络如何联动控制卷烟厂空压系统达成节约减排目标，以此推动烟草产业的科技革新和理论进步。

一、空压机在卷烟厂中的作用

在烟草工业中，空压机系统作为重要设备，扮演着至关重要的角色。该系统一体化担负了供气、设备运作、效率增进和质量监管多项关键任务。众多机械工具例如自动封装机械、标签粘贴机和封箱设备等等，在香烟制造过程中扮演着关键作用，它们利用压缩空气的力量，确保了生产流程的紧密相连。为了保障烟草制品的品质以及外观品质，封装时务必严谨管理气体的压强和流速。因此，维持卷烟厂空压机供气的稳定性，于确保生产线的连续高效运作极其重要。

空压机的运作状况间接影响到香烟制造的速度和效能优劣。生产卷烟是一个需要精确以及程序配合的工序，每个步骤都需要精确计时并且立刻调整[1]。空压系统是工厂运行的中心，它的高效性是否影响了生产率。通过对空气压缩机工作指标的精准优化，我们能够高效操控生产线环节全部气动机械，这不仅提升了生产效能，也提升了生产线的稳固运行。

空压机于卷烟厂的能源耗费不可忽视。面临能源成本激增与环保法律逐渐严苛的挑战，烟草工业迫切需要探寻降低空压设备能源用量的解决方案。在能源消耗方面，空压机主要耗费电力，同时随着生产气体环节中的能量消耗，其中涵盖压气泄漏和过度压缩等等不当行为导致的消耗。适宜调节空压机的工作设定参数，改善管线规划，以及增强维保养护，能够显著减少空压设备的能耗，达成节能减排的目标。因此，使空压机维持高效运作和优化控制，对提高卷烟工作的效率和品质非常重要，也是节约能源减少排放的关键支持。

二、节能减排的重要性

能源在工业生产中的广泛使用，不仅推进了全球气候变暖和环境污染问题的加剧，还破坏了天然生物平衡。空压机于工业生产中扮演着不可或缺的角色，然而其庞大的消耗和排放难题也同样严峻。因此，执行节能减排办法，能够明显减少空压机等设备的能源耗费和排放物排放，这对延缓气候变迁、提升环境品质、维护生态均衡扮演着重要作用。

面临能源成本快速增加与环保法规逐渐严苛的挑战，老旧的耗能多、污染严重的生产方式正逐步失去其在市场上的竞争优势。实施以节能为导向、以减排为中心的策略，不只能够提高公司的生产效能和市场竞争能力，能够显著减少经营成本，显著地提高收益的提升潜力。在激烈的烟草市场竞争和严峻的环境背景下，烟草企业希望长期成长，务必重视节约能源降低排放。处于当前倡导环境保护、倡导可持续成长的时期语境下，企业执行节约能源降低排放不只跟随潮流，更是担负社会义务的关键举措。节约能源减少排放是环境保护、经济好处和社会义务三方面的关键位置。对于例如卷烟厂之类的工业企业，厉行节约能源降低排放已不仅是一种必定抉择，更变为了一项紧迫而至关重要的工作[2]。只有投入于节约能源降低排放，才能使得经济成长与生态维护达成和谐共处，进而实现社会责任与持续发展的共赢。

三、基于PLC控制的智能物联群控节能策略设计

（一）空压机系统实时监测与数据采集

研发针对空压机系统的实时监控和管理平台，是达成智能化能源管理和促进节能降耗的关键。该监控和管理平台能够让人快速了解系统运作状况，保证精确的数据支撑以改善操控和节约能源提升。空压机作为关键设备，它的运作状况直接作用着体系的总体效能及资源使用效率。因此，需要随时关注以及检查空压机的各项工效参数，如压力、温度、功率、电流、电机转速等，并紧切关注它的工作状态，包括运作、中止及故障等。此外，需要针对相邻空压机的配套设备例如冷却器、过滤器和干燥器执行实时监测，同时关注管道系统的压力值和温度值等关键指标，用以全方位认识压缩机体系的运转状态。

实时监测众多参数会使数据采集工作显著增长。通常的数据搜集方式包括应用感应器、测量工具和网络渠道。运用感应器执行空压机及其配套设备的数据采集是最普遍的方式。这些传感器不断跟踪关键参数，信息立刻传输到管理平台，保证按时处理与储存。通过连接仪器或监控装置到空压机调控系统中，能够即时获取并跟踪重要指标。依靠互联网与通信技术，能够执行空压机系统整体远程监督管理操作。

针对采集的进行准确地处理与分析，抽取出核心信息。数据处理主要包括对数据执行清洗、储存与分析等关键步骤。挑选并清洗所采集的数据，排除误差和干扰，以确保得到数据的准确与可靠。经过筛选加工的数据存放在数据库中，应用于之后分析和查找。借助数据挖掘技术，透彻分析资料含义，挖掘其潜在价值，供应了智能控制和节能优化提供了稳固的数据支持。空压机组智能化集中控制系统，以实时监督及资料搜集为基础，执行节能方案。这些策略显著增加了系统运行的透明性，并且为智能化管理和节能优化奠定了稳固的基础。因此，合理选择关键的监管目标参数，使用合适的数据采集方法，进而对信息执行细致的加工与解析，是达成空压机系统全方位管控的关键。

（二）智能控制算法设计

依靠人工神经网络建立的神经网络控制策略，表现出了优秀的自我调整能力和强健的稳健性；遗传算法参考生物演变的原则，能够高效率解决繁杂优化挑战；依赖系统架构执行预估和管理，模型预测控制算法巧妙地解决了传统控制技术在处理延迟和非线性难题上遭遇的难题[3]。因此，为了符合空压机系统的特定需求，挑选适宜的智能控制方式，实施精准的规划与校对是极其重要的。智能调控的基本目标是完成智能联结和群体控制系统的节能减排运行。智能控制算法的组成包含构建整体数据表示、规划控制架构及挑选合适的调控变量。针对空压机系统的工作原理及其特性，构建涵盖动态和静态属性的数学模型是必需的。依据系统模型，规划合适的控制器架构，同时确认控制器的类型和操作方式，例如PID控制、模糊控制、神经网络控制等控制器种类。

总结：卷烟厂借助采用PLC技术的智能化物联网空压机集群系统，不仅提升了能源利用效率，也达成了环保指标，它在现实工程实践中显示出广阔潜力与重大价值。智能化工业技术的提升将会给烟草行业以及其他行业推动更深入应用，助力智能制造和可持续成长的过程。

参考文献：

[1]吴勇波、李朋、侯小波.基于变频器及PLC控制的螺杆式空压机的节能改造系统[J].中国设备工程, 2020(23):3.

[2]李木进.基于PLC控制及变频技术的空压机节能改造系统[J].科技经济市场, 2006(3):2.DOI:10.3969/j.issn.1009-3788.2006.03.044.

[3]汤中于,金双林,严俭祝,等.基于PLC空压机组节能恒压供气控制系统的设计[J].矿山压力与顶板管理, 2003.DOI:CNKI:SUN:KSYL.0.2003-04-037.