淺談燃驅往復式壓縮機控制系統組成

周少成 劉宇翔 王璐 譚海川（中國石油西氣東輸管道公司，上海 200122）

1 控制系統組成

1.1 儀表系統

現場儀表系統包括壓力表、溫度計、壓力變送器、溫度變送器、振動傳感器、振動開關、液位開關、無油流開關。主要參數如下：

閥門狀態：正在關、正在開、關到位、開到位、故障信號。補油箱、進排氣燃料氣洗滌罐：液位。后空冷器：振動。壓縮機參數：氣缸進氣、排氣溫度，曲軸箱液位，油路系統油壓、油溫，工藝管線的進氣與排氣溫度，工藝管線的進氣壓力，一級排氣壓力、二級排氣壓力，振動。發動機參數：氣缸溫度，振動，ECU(發動機控制單元)參數，曲軸箱液位。

1.2 ABPLC系統

1.2.1 PLC硬件組成

1.2.1.1 CPU：對PLC進行循環掃描，并進行內務處理、數據輸入、執行程序、數據輸出、編程器服務、通信處理和診斷。

1.2.1.2 I/O模塊：數字量輸入模塊、數字量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、擴展型主/從通訊模塊（采集ECU參數）。

1.2.1.3 FLEXI/O模塊：1794-IT8/ATC熱電偶模塊，用于采集熱電偶型號的溫度信號（發動機溫度）；1794-IT8/ARTD熱電阻模塊，用于采集熱電阻型號的溫度信號（壓縮機溫度）。

1.2.1.3.1 底座：用于安裝各種模塊、背板通信和各模塊的接線連接。

第五，自然計算是非終止的。也就是說，自然計算系統與其環境持續相互作用，并且只有當系統(例如，生物體、群體)停止存在時，該相互作用才終止。

1.2.1.3.2 以太網模塊：用于PLC與外部網絡通信。

1.2.1.3.3 控制網模塊：PLC內部控制網通信。

1.2.1.3.4 電源模塊：為PLC各運行模塊提供內部工作電源。

1.2.2 ABPLC軟件組成

ABPLC常用軟件包括Logix5000用于程序編寫，Control Flash固件版本升級，RSNetWorxforDeviceNet用于PLC控制網組態。CPU內部程序包括系統程序和用戶程序。

1.2.2.1 系統程序

包括管理程序、指令譯碼程序、標準程序塊，集成在PLC系統中。

1.2.2.2 用戶程序

用戶根據自己的控制需要在PLC內編寫的應用程序，梯形圖是目前最常用的編程語言。用戶編寫的機組控制程序如下：

①主程序：調用各個子程序，實現機組邏輯正確有序執行。

②子程序：控制系統模塊狀態診斷程序、壓縮機組運行控制程序、現場參數采集程序、給調度中心傳送數據程序、壓縮機組緊急停機程序、發動機啟停程序。

③功能塊：閥門開關控制程序、預潤滑油泵啟動程序、排風機啟動程序、后空冷風機啟停程序、轉速和閥位PID調節程序。

2 上位機

上位機安裝于綜合值班室，用于監控現場機組的溫度、壓力、轉速、振動等工藝參數。上位機組態常規步驟如下：

2.1 與下位機建立通信

AB自帶的組態軟件與ABPLC通信簡單，通信驅動已經集成中FactoryTalkView軟件后中，只需設置監控電腦的IP地址與PLC系統在同一個網段即可。

2.2 建立數據庫

創建工程后，添加RSLinxEnterprise數據服務器。使用CommunicationSetup編輯器來添加驅動程序，添加設備，設置驅動程序和設備的屬性，以及設置設備快捷方式。設置成功后上位機就可以直接從PLC系統中讀取所有標簽。

2.3 畫面組態

2.3.1 繪制控制流程圖按照現場工藝流程繪制控制畫面，實現現場流程的顯示與設備狀態的在線監控，畫面要簡潔明了。

2.3.2 工藝參數顯示 將現場的工藝參數按照其物理位置顯示在工藝流程圖中，或另外填頁集中顯示。

2.3.3 歷史/實時趨勢圖 一般組態軟件都自帶有歷史/實時趨勢圖功能控件，直接調用，然后配置顯示參數的屬性。

2.3.4 報警事件功能 在工程中添加事件報警標簽，做好配置。

2.4 報表打印功能設置

利用軟件的VBE功能，通過ODBC（開放數據庫互連）接口，編寫腳本在EXCEL中顯示并打印歷史數據。

3 網絡結構

控制系統網絡由現場級、站控級和調度中心級三級構成，4臺壓縮機組采用環網型結構。現場級設置就地綜合控制柜，柜上設置觸摸屏，用于監控單臺機組的運行情況。站控級裝有一臺監控電腦，用于4臺機組的綜合監控。調度中心級接收站控級傳送的4臺機組參數，實現調度中心遠程集中監控管理。

4 結語

壓縮機組控制系統內部結構較為復雜，本文只是簡單介紹了其重要的幾個組成部分。一套控制系統硬件性能好壞在很大程序上能夠影響系統穩定性與可靠性，所有的設計都是建立在這個基礎上。一套控制系統成功投用的難點在于程序的編寫與調試，在機組投產前，程序往往要經過多次修改，機組也要進行多次運行調試。此外，上位機組態要具有較高的友好度，即在設計畫面時要能清楚地反映現場工藝流程的狀態，要具有美觀性；同時提供給用戶的操作界面要簡單明了，具有較強的可操作性。