淺議活塞式氧壓機的自動控制

張超

摘 要：本文對于活塞式氧壓機的自動控制系統進行分析，通過分析活塞式氧壓機自動控制有工作原理，結合故障產生的原因等，對自動化控制技術在活塞式氧壓機中的應用進行了論證，可以促進自動化技術上不斷提升，從而使得活塞式氧壓機能夠實現長期穩定運行。

關鍵詞：活塞式氧壓機;自動控制;故障

1 活塞式氧壓機自控系統工作原理

進行活塞式氧壓機的分析，首先要對其工作原理進行論證，活塞式氧壓機是屬于一種壓縮空分設備，配套的氧氣壓縮機能夠將氧氣進行增壓和輸送，在壓力等級上，為了實現活塞攝影垃圾的穩定運行，一般采用單級和多級的自動控制方式，活塞式壓機運行，采用獨立的小型PLC進行可編程控制，在空分裝置上實現了集散控制系統的運行。在DCS系統中，經過儀表配置，選用壓力變送器，在控制系統中進行報警和相應的控制。壓縮機進氣壓力排氣壓力潤滑油壓力都在控制范疇內。

選用熱電阻將需要的溫度信號進行傳送，達到控制系統之后，對于排氣溫度等進行測量。一共是統一電控系統之間實現多個信號的傳輸，輔助油泵狀態只是由熱加熱器狀態，只是在系統內完成運行。通過壓機各部分的邏輯關系進行控制，實現了由加熱器輔助油泵輔助停氧壓機壓力值等的運行。壓縮機主電機啟動條件，滿足相應的電機運行參數，采用DCS控制系統向電控系統發出允許的信號，啟動主電機在壓縮機連鎖停機上，運用電控系統進行高壓開關柜的輸送，用于DCS操作，將連鎖緊急停車運用在系統運行中。如果發現排氣壓力，潤滑油壓力一級排氣溫度等出現超高的情況，則可以進行電控系統的連鎖停機信號的控制。DCS控制系統會要求主電機停止。

2 輔助油泵的控制

主電機停機后連鎖啟動輔助油泵進行供油，眼壓機開車前就已經進行了輔助油泵的供油輸送。種油泵與氧壓機主機主軸相連，采用正常供油的方式幫助油加熱器進行控制和啟動。自動啟動電加熱器之后，在上升脈沖的狀態下進行高職報警控制，采用控制邏輯的方式實現DCS操作系統，也可以使用手動啟動和停止的方式，對于整套氧壓機的安全控制中的相應關鍵環節，加以設置。

但是后軸承溫度和電機定子溫度屬于高度監控的范疇。采用自動化防護的水平技術，能夠提高活塞式壓機操作的穩定性。因此采用程序和DCS操作站控制方案，實現對主要參數的監控，能夠在自動化水平不斷提高的前提下，使得各控制要求能夠得到穩定執行，確保空分設備安全平穩的運行。

主要針對管道疲勞損傷和裂紋出現，以及松散的連接管和閥門等檢查，一旦出現上述原因則能出現，則導致了介質大量泄漏，進而引發燃燒和爆炸。因此在進行活塞式壓縮機的管道振動原因排查的時候，將之作為一個重要的課題進行論證。

3 采用自動化技術對氧壓機故障進行監測

采用自動化技術，對活塞式氧壓機故障進行控制，開車前先啟動輔助油泵，主機正常運轉時，油壓大于高聯鎖值時自動關閉輔助油泵;油壓低于低聯鎖值時自動啟動輔助油泵;主機停機后自動啟動輔助油泵，10分鐘后關閉輔助油泵。

常見的活塞式壓縮機產生故障的原因，例如氣脈的流動，慣例和云聚的異常都會導致壓縮機產生管動振動，例如氣流振動帶來的壓縮機振動會發出巨大的聲響，而且會引發相應的故障，導致更大的事故發生。在進行故障監測的傳統方式中，運用人工操作的方式，往往誤差較大。因此，采用自動化故障監測系統大大提升了精確率。

活塞式氧壓機配置了多臺潤滑油泵，包括主油泵和輔助油泵，主油泵和氧壓機電機主軸連續運轉的時候，由主油泵進行供油，輔助油泵油單獨電機進行拖動，氧壓機開車前進行輔助油泵共有調整，油壓之后主電機運行正常，發現故障后自動停止，輔助油泵，此時啟動輔助油泵。對于主電機的供油情況進行自動化檢測，發現由于壓縮機主軸溫度較高，因此必須加入潤滑油予以降溫。再經過詳細控制邏輯程序的設分析之后，進行了TON上升延續模塊和tp上升沿脈沖模塊的啟動，輔助油泵的啟動信號顯示為上升沿脈沖信號，油加熱器的控制，自動關閉電加熱器之后，啟動信號為上升，沿脈沖信號狀態，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警控制，低值報警控制，聯鎖控制，虛擬按鈕設置在操作站上，包括手動啟動和自動啟動功能，采用中間繼電器轉換輸出的方式，所有DO點進行活塞式氧壓機的自動化控制。

為了保證主電機的安全，在氧壓機的連鎖停機狀態下，增加主電機前后軸承溫度和電機定子溫度的監測，控制模塊上構成了整套氧壓機的安全運行模式，提高了活塞式氧壓機的運行監測準確率。這套自動化控制方案在設備上應用之后，已經形成了較為成熟的運行模式，大部分采用DCS操作站實現。對重要參數可以實現，程序自行完成，自動化水平很高。伴隨著自動化水平的不斷提高，空分設備的自動化控制要求也在隨著工藝要求不待改進、自動化的控制技術的提高，理論上不斷的進行論證，尋求保證系統運行的安全可靠的途徑。

4 結語

活塞式氧、氮壓機采用自動化DCS運行模式，調整油壓到設計值，實現了活塞式壓縮機油泵控制的自動化，實現要求的控制聯鎖邏輯在實際運行中調試成功并投用，經過設計運行之后得到了很好的運行效果，實現了空分設備的穩定使用目標。

參考文獻：

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

[2]沙峰.氧壓機自動控制系統的節能優化設計[J].自動化應用，2014，（09）：24-25+27.

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

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