压缩空气作为一种重要的动力源,广泛用于工业生产和科学实验中,如各种风动机械、风动工具、气动夹具、自动检测、自动控制、喷漆以及风动实验等。它是工业生产不可或缺的二次能源。随着制造业的大力发展,自动化机械大量应用,压缩空气的使用范围日益扩大。然而,目前压缩空气系统主要采用继电器控制,这种控制方式智能化程度不高,输出压力不稳定,能源浪费严重。因此,如何对老系统进行技术改造,使压缩空气的压力控制在一定的范围内,节省人力资源和能耗,以满足工业现场设备的要求;如何根据空压机的故障类型,寻求更加可靠、稳定的监测和控制技术,不断提升企业的安全水平,是企业迫切要解决的问题。为改变这种现状,根据生产企业提出的要求,本文开发出了空压机组监控与能源管理系统。首先,本文分析了本系统所用的空压机组。对螺杆式、离心式空压机的系统组成、工作原理和压缩空气生产的工艺流程进行了详细分析。通过对常用的三种监控方案进行比较,最终开发出了以PLC为下位机负责信号采集和控制、工控机为上位机负责实时监控、故障诊断和报警等,分析了监控系统的工作过程。其次,进行了整个监控系统的硬件和软件设计。根据监控系统要实现的功能,详细介绍了末端减压控制系统,研究了系统硬件组成、工作原理和实现方法。对上位机监控系统进行了设计。应用WinCC组态软件开发出了上位机监控系统,主要包括系统主监控界面、系统运行分界面、报警界面、参数设定、实时报表等;设计了基于RS485总线和工业以太网的网络通讯配置方案,用以完成下位机PLC和上位机的通讯连接,实现了对空压机组的远程监控。最后基于B/S模式,采用C#语言,设计了能源管理系统(EMS),对EMS总体设计原则、设计定位、设计范围进行了论述,最终总体的设计目标是实现一体化能源管理。EMS采集相关的能源数据,数据源为现场各工艺设备或现场各控制系统。然后,通过网络及计算机以及相关软件组成EMS的支撑系统。EMS最后通过数据分析、计算、显示呈现给能源管理决策层。详细设计了能源管理系统的各个界面,以及网页远程发布功能。