關(guān)于壓縮機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用的探討

劉爽　白凱帆　林琳

[摘要]根據(jù)操作人員的操作經(jīng)驗(yàn)和對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作步驟的歸納分析，并且結(jié)合設(shè)備實(shí)際情況和前期不同方案運(yùn)行時(shí)所出現(xiàn)的問(wèn)題，利用pLc+上位機(jī)對(duì)雙螺桿壓縮機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行改造升級(jí)。

[關(guān)鍵詞]雙螺桿壓縮機(jī)；可編程控制器；開(kāi)關(guān)量控制

[中圖分類號(hào)]TB652 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1672-5158（2013）06-0200-01

1 引言

螺桿制冷壓縮機(jī)是一種容積型的、可以進(jìn)行排氣量調(diào)節(jié)的噴油回轉(zhuǎn)機(jī)械，它利用置于機(jī)體內(nèi)兩個(gè)具有螺旋狀齒槽的螺桿相互嚙合旋轉(zhuǎn)，造成齒間容積變化，從而完成氟利昂氣體的吸入、壓縮和排出三個(gè)過(guò)程。制冷機(jī)利用制冷劑（R22）在系統(tǒng)中的狀態(tài)變化，即高壓下放熱冷凝，低壓下吸熱蒸發(fā)的特點(diǎn)，在蒸發(fā)器中吸熱蒸發(fā)的過(guò)程中，帶走冷凍鹽水（25%乙二醇水溶液）的熱量，從而使冷凍鹽水溫度降低，來(lái)供應(yīng)合格的低溫水，外送供工藝使用。

2 壓縮機(jī)控制系統(tǒng)現(xiàn)狀

早期的雙螺桿壓縮機(jī)上所安裝的儀表全部在現(xiàn)場(chǎng)儀表箱內(nèi)，無(wú)遠(yuǎn)傳儀表，基本靠人工現(xiàn)場(chǎng)操作。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的壓力開(kāi)關(guān)、差壓開(kāi)關(guān)和溫度開(kāi)關(guān)與電氣控制柜相配合，來(lái)控制壓縮機(jī)的啟動(dòng)、停車操作。而溫度、壓力、差壓開(kāi)關(guān)和電氣的接觸器、時(shí)間繼電器相互配合來(lái)實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)的自動(dòng)保護(hù)聯(lián)鎖功能，保障壓縮機(jī)平穩(wěn)安全運(yùn)行，開(kāi)關(guān)動(dòng)作聯(lián)鎖繼電器動(dòng)作，切斷電機(jī)電源。壓縮機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)是用手動(dòng)能量控制閥（四通閥）現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)，并通過(guò)觀察螺桿位置來(lái)判斷壓縮機(jī)負(fù)荷的大小，從而實(shí)現(xiàn)增減載操作，以滿足工藝需求。此種控制狀況缺陷是顯而易見(jiàn)的。首先，操作人員無(wú)法詳細(xì)了解壓縮機(jī)的具體運(yùn)行情況。其次，此類儀表穩(wěn)定性較差，精度也較低，逐漸會(huì)成為設(shè)備安全運(yùn)行的隱患。

3 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 自控設(shè)計(jì)思路

確定的控制方案：現(xiàn)場(chǎng)采用遠(yuǎn)傳儀表，用壓力變送器、熱電阻替換原來(lái)的壓力、差壓開(kāi)關(guān)、溫度開(kāi)關(guān)和現(xiàn)場(chǎng)溫度計(jì)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳，提高測(cè)量精度；控制部分采用PLC+上位機(jī)，利用PLC強(qiáng)大的邏輯控制和上位機(jī)的記錄分析功能，畫面友好直觀，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中顯示操作，完善機(jī)組安全聯(lián)鎖保護(hù)功能，提高操作控制性能。既保障機(jī)組安全運(yùn)行，又能夠使操作人員詳細(xì)了解機(jī)組的運(yùn)行狀況，改變以前摸不著、看不見(jiàn)的操作方式。同時(shí)，為了現(xiàn)場(chǎng)操作方便，增加現(xiàn)場(chǎng)操作盤并完善其操作功能，增加現(xiàn)場(chǎng)按鈕和指示燈，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)/自動(dòng)切換、現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)增減載操作、現(xiàn)場(chǎng)屏蔽急停等多項(xiàng)功能。

3.2 自動(dòng)/手動(dòng)增減載的實(shí)現(xiàn)

壓縮機(jī)滑閥的移動(dòng)可以調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的吸氣量從而調(diào)節(jié)排氣量?；y的移動(dòng)是靠專門設(shè)置的油缸、油活塞來(lái)推動(dòng)的。原壓縮機(jī)調(diào)整負(fù)載是靠四通閥實(shí)現(xiàn)，調(diào)整負(fù)載時(shí)須在現(xiàn)場(chǎng)扳動(dòng)四通閥把柄進(jìn)行增減載操作，現(xiàn)用4臺(tái)電磁閥（電開(kāi)式）替換原四通閥，連接方式及原理。

3.3 機(jī)組安全保護(hù)系統(tǒng)

機(jī)組安全為設(shè)計(jì)時(shí)首要考慮因素，為保證壓縮機(jī)安全平穩(wěn)運(yùn)行，結(jié)合壓縮機(jī)實(shí)際運(yùn)行工藝要求，機(jī)組應(yīng)設(shè)置以下安全保護(hù)系統(tǒng)和機(jī)組報(bào)警系統(tǒng)。

3.3.1 安全聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)

聯(lián)鎖設(shè)置的是否恰當(dāng)，直接關(guān)系到設(shè)備能否長(zhǎng)期安穩(wěn)運(yùn)行，既不能漏掉重要的聯(lián)鎖，也不能設(shè)置過(guò)多聯(lián)鎖，否則都會(huì)影響生產(chǎn)正常運(yùn)行。排氣壓力高聯(lián)鎖。檢測(cè)壓縮機(jī)排氣壓力，當(dāng)排氣壓力高于設(shè)定值時(shí)壓縮機(jī)自動(dòng)聯(lián)鎖停車。吸氣壓力低聯(lián)鎖。當(dāng)壓縮機(jī)吸氣壓力低于設(shè)定值時(shí)，聯(lián)鎖停車，以保護(hù)機(jī)組不受損壞。精濾器前噴油壓差高聯(lián)鎖。當(dāng)壓差高于設(shè)定值時(shí)，表明精濾器阻力過(guò)大，油路不通暢，自動(dòng)聯(lián)鎖停車，應(yīng)清洗精濾器，保證油路清潔，以保護(hù)機(jī)組不受損壞。油水分離器最低允許開(kāi)車溫度必須高于設(shè)定值才允許開(kāi)車，以保障機(jī)組能正常運(yùn)行。冷凍鹽水和循環(huán)水?dāng)嗨?lián)鎖，保護(hù)蒸發(fā)器和機(jī)組不受損壞。還有排氣溫度過(guò)高聯(lián)鎖；冷凍鹽水出水溫度過(guò)低聯(lián)鎖。

3.3.2 機(jī)組報(bào)警系統(tǒng)

機(jī)組報(bào)警系統(tǒng)設(shè)置了包含排氣壓力高、吸氣壓力低、油壓差低、能級(jí)上下限保護(hù)等16項(xiàng)報(bào)警信息，必要時(shí)增加油泵電機(jī)和動(dòng)力電機(jī)電流過(guò)流報(bào)警，對(duì)設(shè)備運(yùn)行的主要參數(shù)能夠做到及時(shí)的預(yù)報(bào)，提醒人員對(duì)存在問(wèn)題及時(shí)處理，以防止設(shè)備故障停機(jī)和事故發(fā)生。

4 PLC及上位機(jī)設(shè)計(jì)

該控制系統(tǒng)對(duì)PLC，上位機(jī)和組態(tài)軟件無(wú)特別要求，—般的PLC，上位機(jī)和組態(tài)軟件基本都能勝任，但組態(tài)軟件還是推薦性能穩(wěn)定、功能較為豐富的軟件。在PLC和上位機(jī)編程時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：其一，模擬量數(shù)據(jù)類型設(shè)置恰當(dāng)。因涉及到差值計(jì)算，且該差值為聯(lián)鎖變量，防止差值瞬間出現(xiàn)負(fù)數(shù)而變成正數(shù)，則不會(huì)出現(xiàn)聯(lián)鎖停車。涉及到聯(lián)鎖編程時(shí)應(yīng)把安全放在首位，考慮周全，以實(shí)現(xiàn)全部功能為原則，其次再追求程序的精煉，切勿本末倒置。

5 結(jié)束語(yǔ)

壓縮機(jī)經(jīng)過(guò)試運(yùn)行基本正常，但在自動(dòng)控制時(shí)出現(xiàn)自控不穩(wěn)，能級(jí)波動(dòng)較大，容易超調(diào)，最后對(duì)控制方案一修改為：能級(jí)控制閥開(kāi)啟1s，關(guān)閉120 s；控制方案二修改為：能級(jí)控制閥開(kāi)啟0.5s，關(guān)閉130 s，自動(dòng)控制平穩(wěn)，基本滿足生產(chǎn)要求。

參考文獻(xiàn)

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