基于Arduino UNO的空气压缩机控制器

整个项目开始于我工作中的一台空气压缩机开始吃压力开关并烧坏压缩机装置时，我用便宜的现成开关替换了第一台，它持续了大约一个月。我安装的下一个开关是高端型号，它持续了大约 2 个月。在第三次开关之后，我决定使用 Arduino 控制器和高电流额定继电器制作自己的开关。这台空气压缩机的循环率很高，这就是为什么它会破坏如此多的开关。它将每天循环 30 到 50 次。

Arduino 控制器必须是故障安全的，否则运行会有危险，所以我在控制器中内置了安全联锁装置和监视器，如果出现任何问题，Arduino 将关闭。我还重新使用了原来的压力开关作为冗余故障保险，它只是位于后台并监控压力，如果压力上升到设定值，它就会打开电源电路并关闭空气压缩机。

Arduino 控制器还有一个 4 行显示器，我用来设置开始/停止值以及我用来监控压力变送器健康状况的高/低模拟原始输入值。我使用基于菜单的程序对控制器进行了编程，这样我就可以通过对不同菜单进行一些简单的更改来将此程序用于其他系统。

在对单元进行构建和编程并通过一系列测试运行后，我在安装螺线管后遇到了一个主要的控制器故障，每次螺线管断电时，Arduino 都会重新启动。我通过简单地使用塑料支架将 Arduino 安装到铝制项目箱来解决这个问题，似乎每次断电时螺线管都会引入一些杂散电压或电压尖峰。我在这个项目的开发阶段遇到的另一个问题是我的设定点。如果出现电源故障，我如何保持设定点？EEPROM来了！因此，在第一次使用 EEPROM 进行多次反复试验后，我设法让 EEPROM 正常工作并且运行良好。我使用了“Get”和“Put”命令，这样 EEPROM 将持续更长的时间，查看 get 和 put 命令仅在 EEPROM 已更改而不是每次循环时写入 EEPROM。EEPROM 在失效前只有这么多周期，平均 150000 个周期。

我还监视来自变送器的原始模拟输入值，如果它低于 0.5 伏直流电，则表明变送器或电线已短路，并且将在显示屏上发出警报“Xmtr Short”并关闭控制器。如果原始模拟值高于 4.5 vdc，则表明变送器或电线已打开，并且将启动并在显示屏上发出警报“Xmtr Open”并关闭控制器。

当您浏览这 5 个菜单时，您会发现前 4 个菜单可让您调整启动/停止/警报低和警报高设置点，最后一个菜单是维护菜单，我将其放在它们中以进行测试和故障排除。您可以通过 +/- 按钮打开和关闭压缩机电机。但是此菜单不会超时并像其他 4 个菜单一样转到菜单 6，因此请注意此警告！“不要在压缩机运行的情况下将控制器留在菜单 5 中，因为控制器已暂停且未观察或监控压力。” 菜单 5 严格用于测试目的，您必须退出才能在启用安全的情况下运行压缩机。

我还在前面板添加了一个重置​​按钮，因此无需打开盒子即可重置设备。我不必使用它，但我认为使用它会很方便。我只是将外部重置按钮与 Arduino 的内部重置按钮并联。

压缩机卸载电磁阀安装在旧压力开关旁边，我用旧开关用大扎带将电磁阀固定到位。然后我将铜管从旧的开关机械卸荷器移到新的电磁阀上。这是我在构建单元时完全忘记的事情，并且不得不重写代码以添加卸载阀的第二个输出。