空气压缩机是一种用于工业领域的理想动力设备,在工业生产中起到了非常重要的作用。空气压缩机长期高负荷作业且工作环境恶劣,如何保证设备的稳定运行、实时状态监测、故障诊断和远程维护是课题研究的关键所在。针对空气压缩机目前存在的控制方式落后、缺少远程监控以及后期维护不方便的问题,本文结合了嵌入式技术、传感器技术、通信技术和物联网技术,研发了一款空气压缩机智能控制器。该控制器将控制及人机交互功能合为一体,适应空气压缩机的改造需求,降低了成本,减少了故障点,能根据用户需求定制功能,并能实时采集设备各状态参数,通过GPRS无线传输功能,将采集的数据传输到远程监控平台,通过对数据进行集中分析和处理,实时了解设备的运行状态、定位设备的故障问题、实现设备的远程监控及管理。本文研究的主要内容如下:首先,通过深入研究空气压缩机的组成部分及工作原理,并结合工业生产中对控制系统的需求及智能控制器的功能要求,确定了空气压缩机控制系统的设计方案。其次,在控制器设计方案的指导下,充分考虑控制器硬件电路的接口及电气特性,设计出了控制器硬件电路的原理图。针对最小控制系统、系统电源、模拟量接口、数字量接口、RS-485通讯接口、存储单元、无线传输单元和人机交互各个模块进行了硬件的选型及设计。然后,在设计的硬件电路的基础上,采用μC/OS-III实时操作系统作为控制器软件的核心,通过对控制任务的划分,设计了空气压缩机智能控制器软件的逻辑流程图,并以C语言实现了软件程序的编写。最后,引入模糊PID控制算法解决了在控制设备供气压力上存在波动的问题,通过与传统PID控制算法进行对比,确定了空气压缩机在供气压力上的有效控制策略。最终将整个控制系统应用于实际工业现场,通过对应用数据的分析,验证了控制系统各功能模块的性能指标达到了设计要求,在空气压缩机行业得到了推广使用,提升了设备的智能化和自动化水平。