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当代化工研究
uiearIwerwea
科研开发
往复式压缩机控制方案探讨及改进
〇曾超江峡
【四川天一科技股份有限公司四川610225）
2016-07
摘要：针对往复式压编机控制节能降款间题，提出了优化的控制方案，着重介绍了往复式压缩机婵确控制方案的原理、安全设计要求以
及控制方案的优、缺点；同时在投资不变的情况下，提出了更为高单，实用的替代方策，并通过实际应用得到了检证。关键调：往复式压增机；选择性控制；节能改遗
中图分类号：T
文献标识码：A
DiscussionandImprovementofControlPlanforReciprocatingCompressor
Zeng Chao, Jiang Xia
(Sichuan Tianyi Science and Technology co., LTD. Sichuan, 610225)
Abstract:Int view of the problem of controlling saving energy and reducing consumption of recipocating compressor, zhis paper purs forward rhe optimized control scheme and infrodhices rhe principle, sgfety designt reqizirements and control scheme advanfages and disadvantages of reciprocating compressor cicada pupa conrol scheme;Az rhe same time, tnder the conditiont of invariable irvestmenr, rhis paper puris fonvard a mone simple and pnacfical alternative plan, which has been proved by practical application
Key words:reciprocating compressor; selective control; energy saving transformation
在化工装置中，用于输送流体并提高其压头的机械设备
通称为流体输送设备，用于输送液体并提高其压头的机械称之为泵，而用于输送气体并提高其压头的机械称之为风机和压缩机。
压缩机又分为离心式和往复式两大类，相对于泵、风机来说，在控制方案上要复杂的多，特别是近年来石油化工向大型化的发展，对压缩机提出了更高的要求，除了流体的压力，流量控制以外，还需考虑到压缩机本身的保护性控制，因为这种大型设备一旦出现效障，所造成的损失将是巨大的。
往复式压缩机属于容积式压缩机基工作原理基本与往
复泵类似，主要依靠活塞的往复运动将气体吸入和压出，达到提高压力的目的。通常适用于流量小，压缩比大、压力高的场合。
一、往复式压缩机常用控制方案
每 F.C
低压工艺气
入口缓冲端 ae
压缩机
上-粤
口缓冲站
自减盗神器
高压工艺气
图1.1压缩机进、出口压力选择性控制流程图 1.压缩机主要由两套回路进行控制和保护：
(1)压缩机入口压力控制回路（PIC-101A），此回路为单回路，采用经典PID控制器进行控制，主要作用是稳定压缩机入口缓冲醛压力
(2)压缩机入口压力(PIC-101B)/出口压力(PIC-102)组成选择性控制回路采用2个防积分饱和PD模块进行控制，主要作用是稳定压缩机出口压力并保护压缩机入口压力不至于过低。
选择性控制系统是对生产进行软保护的一种方案设计。方方数据
几乎所有的控制系统都可以分为三大类：物料（能量）平衡控制、质量控制和极限控制。选择性控制属于极限控制的一种，其特点是：在正常工况下，该参数不会超限，所以也不考虑对它进行直接控制；而在非正常工况下，该参数会达到极限值，这时又要求采取强有力的控制手段，避免超限。
生产保护性措施一般分为硬保护和软保护。硬保护指参数达到第一极限时报警并设法排除故障，若未及时排除故障，情况继续恶化，过程值会达到更严重的第二极限触发联锁装置动作，自动停车达到保护生产的目的。软保护指参数达到第一极限时报警并设法排除故障，以此同时改变操作方式，按使该参数脱离极限值为主要控制目标进行控制，以防该参数进一步超限触发联锁停车。这种操作方式会使原有的控制质量降低，会暂哲时影响生产，但能使生产流程继续运转，避免停车造成更大的损失。
当生产操作趋于极限条件时，用于控制不安全情况的控制系统将取代正常情况下工作的控制方案，直到生产操作重新回到安全范围时，正常情况下的控制方案又恢复对生产过程的正常控制，由此形成了选择性控制系统的需求。要构成选择性控制，生产操作必须有一定的选择性逐辑关系，而选择性控制的实现则需要具有选择功能的自动选择器（高选模块和低选模块）来完成。
以图1.1压缩机控制系统为例，PIC-101B与PIC-102 两个调节器分别控制压缩机入口保护压力值（设定值仅作为保护压缩机入口不至于被抽为负压即可，下文称为：安全限值）和压缩机出口设定压力值（工艺设计值》。调节器PIC-101B为正作用，调节器PIC-102为反作用，调节阀 PV-102为气关阀（调节器输出为0%对应阀位100%，输出为100%对应阔位0%）
在正常情况下，因为PIC-101B调节器设定值远远低于测量值，故调节器输出保持为100%。PIC-102调节器测量值基本在设定值范围附近波动，输出在0~100%之间，低选模块则选择PIC-102调节器来控制调节阀PV-102阀门，达到稳定压缩机出口压力的目的。