数字热本与变用
离心式压缩机喘振保护控制器的开发
林琳李志刚张洪亮
(菜芜钢铁集团自动化部山东莱芜271104)
设计开发
摘要：本文简述了中压压缩机系统的工艺流程和系统结构，并详细期述了系统的防喘振控制。建主设备喝振曲战数学模型，利用DCS和PLC
关键调：防喘振工艺流程系统结构中图分类号：TH452
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2012)04-0155-01
在现场的自动控制系统开发和实际的维护过程中，我们发现国内大多数离心式压缩机和风机虽然都具有防嘴振功能，但是都没有嘴振保护功能；一且由于放空阀或放风阅出现机械故障引起嘴振，则只能靠振动、轴湿联锁停机，对压缩机和风机不能够起到有效的保护作用。因此开发一种基于小型PLC控制器的嘴振保护装置，具有良好的市场前录，该嘴振保护控制器具有模块化控制功能、反应灵敏、保护方式可选择等优点，能够有效地避免压缩机连续嘴振引起的机械性损坏。该控制器是对离心式压缩机和风机防嘴振功能的有益补充和扩展。
1、国内外研究现状及发展方向
国内冶金工业生产中，现有的离心式压缩机和风机虽然都具有防嘴振控制，但在实际的生产中仍然暴露出很多的问题：不同的厂家有不同的控制要求，通用性差，控制功能无法灵活修正，一且工艺有所变化，控制程序的修改工作量极大；另一方面一且放空阅或放风阀出现机械故障，防嘴控制功能则失去作用，不能很好的保护压缩机，某些厂家独自开发的防嘴控制器硬件的开放性差，控制思想不公开，维护困难。如今，智能化、集成化、信息化控制技术发展可调日新月异，开发一种基于控制功能模块化理念的嘴振保护装置，具有良好的市场前录。此种嘴振保护控制器基于中小型、通用性PLC 面开发，克服了通用性差的缺点，并且提供良好的用户接口和选择模式，对离心式压缩机和风机防嘴振功能的有益补充和扩展。本装置适用于工业领域的绝大多数离心式压缩机和风机的振保护控制，市场前景广阔。以冶金行业为例，离心式压缩机嘴振保护控制器可应用于大型空分装置、风机、等领域，对于化工、石化等行业的离心式压缩机组产品也是适用的。可见，本装置一且推广，应用潜力很大。类似装置的开发与使用也未见报道。项目组成员有使用PLC产品的成熟经验，对离心式压缩机的工艺、控制特性有透彻理解，软硬件实施均不存在难以攻克的技术难题。项目组具有丰富的离心式压缩机控制功能的开发经验，开发的5#一10井离心式压缩自动控制系统获得了用户好评，依靠我部(电子公司)的资金和政策支持，
项目组一定能够圆满完成该项目的开发任务。 2、方案内容
F3429
CF340 FTri400
F[CF3405：办8用调节器 FTF3405 ; 38±*
PTF3405;E编供增力 H1CF3410 : 口导节
F[CF3405：8前坐气费量调节器
FVF345,劳通R
E3429：过冶
HVV3410 , t)8
金本净培
主热热路皮
ut.
PT2F3405:B组L6E力
51C53405 ; 8机转 MS;#
图1单个离心式压缩机工艺流程示意图
在现场的自动控制系统开发和实际的维护过程中，我们发现国内大多数离心式压缩机和风机虽然都具有防喘振功能，但是都没有嘴振保护功能；一且由于放空解或效风阅出现机械故障引起增振，则只能靠振动、轴温联锁停机，对压缩机和风机不能够起到有效的保护作用。因此开发一种基于小型PLC控制器的嘴振保护装置，具有良好的市场前录。该嘴振保护控制器具有模块化控制功能、反应灵敏、保护方式可选择等优点，能够有效地避免压缩机连续赠振号起的机械性损坏，该控制器是
对离心式压缩机和风机防嘴报功能的有益补充和扩展如图1) 3、技术方案
首先对离心式压缩机的防嘴振和嘴振控制设备和工艺进行了全面的章握。其次通过到现场进行实地的观察，询问，了解并熟悉了设备的控制方法和基本构造，通过仔细钻研压缩机嘴振保护机理，对压缩机的控制功能和控制要求进行了具体的分析、归纳。在设计中我们力求装置的可靠性、先进性、灵活性、通用性和低成本，
根据我们的使用经验和市场调查认为西门子产品具有技术成熟、可靠性高的良好品质，同时还具备较高的性价比；固此选则西门子中型低端可编程控制器。西门子S7一312型可编程控制器采用 220V交流供电，具有MPI通讯接口，扩展方便对系统的小型化十分有利，另外，该型控制器还有一个较大的优势在于使用mmc卡，不依赖电池保存程序，这一优点可以充分保证程序和数据的安全。
根据信息化控制技术越来越成为企业必需的形式，我们在设计上实现系统的连接开放性，满足用户的多种需求。我们在设计上采用多样化选择，即用户可实现多种网络连接，进行数据的传输；可用文本操作面板显示故障及设备的运行状态，可以通过网络在监控站
上显示相应数据及设备的在线监控。 4、方案技术要点
(1)基于中型低端可编程控制器的离心式压缩机嘴振保护控制器适用于各类离心式压缩机和风机，并且具有可靠性高、可扩展能力强、支持TCP/IP、PROFIBUS等多种通讯协议的特点。
(2)离心式压缩机嘴报保护器可实现系统控制过程的可视化和为用户提供友好的人机界面，根据用户的要求，可选用西门子OP3 文本显示器作为控制器的操作面板，也可采用上位机实现生产的过程监控与控制
(3)离心式压缩机嘴振保护器可快速，准确的采集数据，而且控制功能灵活、方便，可根据工艺要求，调整控制功能。
(4)离心式压缩机嘴振保护器可既可流量嘴振保护控制亦可实现压力嘴振保护控制，还可自动记录嘴振保护次数和可选择性联锁切除。
(5)离心式压缩机嘴报保护器独立于压缩机防嘴振控制功能之外，采用了软件功能模块化的方式，遇有极强的独立性和可移植性，
而且具有体积小，运输、安装比较容易的特点。参考文献
[11金以慧.过程控制》清华大学出版社，1991.
[2]胡寿检《自动控制愿理上册》.国防工业出版社，1990
[3］冶金工业部工人视听教材编辑部.《热工仪表与自动调节》. 1991.
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