淺議活塞式氧壓機(jī)的自動(dòng)控制

張超

摘 要：本文對(duì)于活塞式氧壓機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行分析，通過(guò)分析活塞式氧壓機(jī)自動(dòng)控制有工作原理，結(jié)合故障產(chǎn)生的原因等，對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)在活塞式氧壓機(jī)中的應(yīng)用進(jìn)行了論證，可以促進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)上不斷提升，從而使得活塞式氧壓機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：活塞式氧壓機(jī);自動(dòng)控制;故障

1 活塞式氧壓機(jī)自控系統(tǒng)工作原理

進(jìn)行活塞式氧壓機(jī)的分析，首先要對(duì)其工作原理進(jìn)行論證，活塞式氧壓機(jī)是屬于一種壓縮空分設(shè)備，配套的氧氣壓縮機(jī)能夠?qū)⒀鯕膺M(jìn)行增壓和輸送，在壓力等級(jí)上，為了實(shí)現(xiàn)活塞攝影垃圾的穩(wěn)定運(yùn)行，一般采用單級(jí)和多級(jí)的自動(dòng)控制方式，活塞式壓機(jī)運(yùn)行，采用獨(dú)立的小型PLC進(jìn)行可編程控制，在空分裝置上實(shí)現(xiàn)了集散控制系統(tǒng)的運(yùn)行。在DCS系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)儀表配置，選用壓力變送器，在控制系統(tǒng)中進(jìn)行報(bào)警和相應(yīng)的控制。壓縮機(jī)進(jìn)氣壓力排氣壓力潤(rùn)滑油壓力都在控制范疇內(nèi)。

選用熱電阻將需要的溫度信號(hào)進(jìn)行傳送，達(dá)到控制系統(tǒng)之后，對(duì)于排氣溫度等進(jìn)行測(cè)量。一共是統(tǒng)一電控系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)多個(gè)信號(hào)的傳輸，輔助油泵狀態(tài)只是由熱加熱器狀態(tài)，只是在系統(tǒng)內(nèi)完成運(yùn)行。通過(guò)壓機(jī)各部分的邏輯關(guān)系進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了由加熱器輔助油泵輔助停氧壓機(jī)壓力值等的運(yùn)行。壓縮機(jī)主電機(jī)啟動(dòng)條件，滿足相應(yīng)的電機(jī)運(yùn)行參數(shù)，采用DCS控制系統(tǒng)向電控系統(tǒng)發(fā)出允許的信號(hào)，啟動(dòng)主電機(jī)在壓縮機(jī)連鎖停機(jī)上，運(yùn)用電控系統(tǒng)進(jìn)行高壓開關(guān)柜的輸送，用于DCS操作，將連鎖緊急停車運(yùn)用在系統(tǒng)運(yùn)行中。如果發(fā)現(xiàn)排氣壓力，潤(rùn)滑油壓力一級(jí)排氣溫度等出現(xiàn)超高的情況，則可以進(jìn)行電控系統(tǒng)的連鎖停機(jī)信號(hào)的控制。DCS控制系統(tǒng)會(huì)要求主電機(jī)停止。

2 輔助油泵的控制

主電機(jī)停機(jī)后連鎖啟動(dòng)輔助油泵進(jìn)行供油，眼壓機(jī)開車前就已經(jīng)進(jìn)行了輔助油泵的供油輸送。種油泵與氧壓機(jī)主機(jī)主軸相連，采用正常供油的方式幫助油加熱器進(jìn)行控制和啟動(dòng)。自動(dòng)啟動(dòng)電加熱器之后，在上升脈沖的狀態(tài)下進(jìn)行高職報(bào)警控制，采用控制邏輯的方式實(shí)現(xiàn)DCS操作系統(tǒng)，也可以使用手動(dòng)啟動(dòng)和停止的方式，對(duì)于整套氧壓機(jī)的安全控制中的相應(yīng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，加以設(shè)置。

但是后軸承溫度和電機(jī)定子溫度屬于高度監(jiān)控的范疇。采用自動(dòng)化防護(hù)的水平技術(shù)，能夠提高活塞式壓機(jī)操作的穩(wěn)定性。因此采用程序和DCS操作站控制方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)主要參數(shù)的監(jiān)控，能夠在自動(dòng)化水平不斷提高的前提下，使得各控制要求能夠得到穩(wěn)定執(zhí)行，確保空分設(shè)備安全平穩(wěn)的運(yùn)行。

主要針對(duì)管道疲勞損傷和裂紋出現(xiàn)，以及松散的連接管和閥門等檢查，一旦出現(xiàn)上述原因則能出現(xiàn)，則導(dǎo)致了介質(zhì)大量泄漏，進(jìn)而引發(fā)燃燒和爆炸。因此在進(jìn)行活塞式壓縮機(jī)的管道振動(dòng)原因排查的時(shí)候，將之作為一個(gè)重要的課題進(jìn)行論證。

3 采用自動(dòng)化技術(shù)對(duì)氧壓機(jī)故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)

采用自動(dòng)化技術(shù)，對(duì)活塞式氧壓機(jī)故障進(jìn)行控制，開車前先啟動(dòng)輔助油泵，主機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，油壓大于高聯(lián)鎖值時(shí)自動(dòng)關(guān)閉輔助油泵;油壓低于低聯(lián)鎖值時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)輔助油泵;主機(jī)停機(jī)后自動(dòng)啟動(dòng)輔助油泵，10分鐘后關(guān)閉輔助油泵。

常見(jiàn)的活塞式壓縮機(jī)產(chǎn)生故障的原因，例如氣脈的流動(dòng)，慣例和云聚的異常都會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)產(chǎn)生管動(dòng)振動(dòng)，例如氣流振動(dòng)帶來(lái)的壓縮機(jī)振動(dòng)會(huì)發(fā)出巨大的聲響，而且會(huì)引發(fā)相應(yīng)的故障，導(dǎo)致更大的事故發(fā)生。在進(jìn)行故障監(jiān)測(cè)的傳統(tǒng)方式中，運(yùn)用人工操作的方式，往往誤差較大。因此，采用自動(dòng)化故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)大大提升了精確率。

活塞式氧壓機(jī)配置了多臺(tái)潤(rùn)滑油泵，包括主油泵和輔助油泵，主油泵和氧壓機(jī)電機(jī)主軸連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，由主油泵進(jìn)行供油，輔助油泵油單獨(dú)電機(jī)進(jìn)行拖動(dòng)，氧壓機(jī)開車前進(jìn)行輔助油泵共有調(diào)整，油壓之后主電機(jī)運(yùn)行正常，發(fā)現(xiàn)故障后自動(dòng)停止，輔助油泵，此時(shí)啟動(dòng)輔助油泵。對(duì)于主電機(jī)的供油情況進(jìn)行自動(dòng)化檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)由于壓縮機(jī)主軸溫度較高，因此必須加入潤(rùn)滑油予以降溫。再經(jīng)過(guò)詳細(xì)控制邏輯程序的設(shè)分析之后，進(jìn)行了TON上升延續(xù)模塊和tp上升沿脈沖模塊的啟動(dòng)，輔助油泵的啟動(dòng)信號(hào)顯示為上升沿脈沖信號(hào)，油加熱器的控制，自動(dòng)關(guān)閉電加熱器之后，啟動(dòng)信號(hào)為上升，沿脈沖信號(hào)狀態(tài)，邏輯總圖上包括了四部分的控制邏輯，不如高職連鎖控制高職報(bào)警控制，低值報(bào)警控制，聯(lián)鎖控制，虛擬按鈕設(shè)置在操作站上，包括手動(dòng)啟動(dòng)和自動(dòng)啟動(dòng)功能，采用中間繼電器轉(zhuǎn)換輸出的方式，所有DO點(diǎn)進(jìn)行活塞式氧壓機(jī)的自動(dòng)化控制。

為了保證主電機(jī)的安全，在氧壓機(jī)的連鎖停機(jī)狀態(tài)下，增加主電機(jī)前后軸承溫度和電機(jī)定子溫度的監(jiān)測(cè)，控制模塊上構(gòu)成了整套氧壓機(jī)的安全運(yùn)行模式，提高了活塞式氧壓機(jī)的運(yùn)行監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確率。這套自動(dòng)化控制方案在設(shè)備上應(yīng)用之后，已經(jīng)形成了較為成熟的運(yùn)行模式，大部分采用DCS操作站實(shí)現(xiàn)。對(duì)重要參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)，程序自行完成，自動(dòng)化水平很高。伴隨著自動(dòng)化水平的不斷提高，空分設(shè)備的自動(dòng)化控制要求也在隨著工藝要求不待改進(jìn)、自動(dòng)化的控制技術(shù)的提高，理論上不斷的進(jìn)行論證，尋求保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠的途徑。

4 結(jié)語(yǔ)

活塞式氧、氮壓機(jī)采用自動(dòng)化DCS運(yùn)行模式，調(diào)整油壓到設(shè)計(jì)值，實(shí)現(xiàn)了活塞式壓縮機(jī)油泵控制的自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)要求的控制聯(lián)鎖邏輯在實(shí)際運(yùn)行中調(diào)試成功并投用，經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)運(yùn)行之后得到了很好的運(yùn)行效果，實(shí)現(xiàn)了空分設(shè)備的穩(wěn)定使用目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王興偉，朱世林，殷洪洋，郭歡.如何控制氧壓機(jī)檢修質(zhì)量及試車安全性[J].中國(guó)設(shè)備工程，2018，（07）：47-49.

[2]沙峰.氧壓機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化應(yīng)用，2014，（09）：24-25+27.

[3]岳海文，韓明遠(yuǎn)，宋浩.活塞式氧壓機(jī)故障案例分析及處置[J].通用機(jī)械，2014，（08）：70-72.

[4]張永康，侯志勇，袁記將，王建新.氧壓機(jī)DCS控制系統(tǒng)啟動(dòng)程序改造[J].深冷技術(shù)，2008，（05）：60-64.