CN112576505A - 多泵组真空控制系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多泵组真空控制系统及控制方法，控制系统包括n组螺杆泵、n组精密过滤分离器、吸气/氮气/冲洗液/排气管道、冷却水供/回水管路、电信号控制气动蝶阀、入口压力/入口温度/出口温度/出口压力/冲洗液流量/氮气吹扫流量/轴封流量/冷却水温度/泵体温度/压力变送器、冲洗液气动/压力平衡/气动调节阀、减压阀、吹扫阀、轴封阀、振动传感器和中央控制器；控制方法为：中央控制器对各组螺杆泵进行优先排序后，按优先级由高到低的顺序逐组启动螺杆泵，每启动一组螺杆泵则判断一下是否达到要求，如果是，则停止启动下一组螺杆泵；反之，则继续启动。本发明有效解决了多泵组真空控制系统人工操作繁琐和设备不稳定等问题。
Description
技术领域
本发明属于树脂生产工艺领域，具体涉及一种树脂生产多泵组真空控制系统及控制方法，尤其是一种用于树脂生产工艺中使用多组干式螺杆泵真空系统无扰动切换的控制系统及控制方法。
背景技术
在树脂熔融缩聚的工艺生产过程中，在一定温度下强化搅拌并保证良好的真空度来实现副产物的脱除。其中真空度是缩聚反应中的一个重要控制参数，尤其在终缩聚阶段对真空度的要求较高，真空度的微小波动都会影响产品粘度和质量。在正常生产时，要求真空度相对稳定，尤其不要大幅度的变化，真空度的控制主要依靠干式螺杆泵的转速控制来调节。
目前在树脂生产工艺领域，干式螺杆泵组的自动化运行程度不高，尚处于现场人工操作阶段。尤其是多泵组真空控制系统切换时，存在人工操作繁琐和设备不稳定的问题。干式螺杆泵启动运行前，需人工开启供水及供气，并人工检视供水及供气压力、温度和流量，进行并列运行切换泵组。这种非全自动化运行状态，已经不能满足现今提高生产效率，增强安全性能，实时监控设备运行状态的自动化控制运行的需求。其存在的主要问题有：
1、人工逐项开启供水及供气设备，进行现场实时人工检视供水及供气条件状态，费时费力，生产效率低下；
2、螺杆泵运行出现异常情况，不能及时处理，可能导致设备故障损坏，同时影响工艺生产，对产品品质造成不良影响；
3、人工现场读数容易出现漏读及读数误差较大，且无法做到读数信息集中处理，增加读数信息判读时间，造成设备运行调整不及时；
4、切换螺杆泵时，工艺要求真空度不能波动，需要做到无扰动切换。
因此，一种能够解决上述问题、提高生产效率和安全性、降低人工成本、协助工艺真空系统稳定运行的多泵组真空控制系统控制方法的发明具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种树脂生产多泵组真空控制系统及控制方法，该控制系统及控制方法解决了多泵组真空控制系统人工操作繁琐和设备不稳定的问题，大大减少设备故障的发生，同时提高了多泵组真空控制系统切换运行的可靠性和稳定性。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
多泵组真空控制系统，包括n组螺杆泵(每组含一个螺杆泵)、n组精密过滤分离器S(每组含一个精密过滤分离器S)、吸气管道、0.3bar氮气管道、2.5bar氮气管道、冲洗液管道、排气管道、冷却水供水管路和冷却水回水管路；
吸气管道通过电信号控制气动蝶阀XVi1连接到精密过滤分离器Si的进气端；精密过滤分离器Si的出气端依次经入口压力变送器PTi1和入口温度变送器TEi1连接到螺杆泵i的进气口；螺杆泵i的出气口经出口温度变送器TRi2、出口压力变送器PTi2和电信号控制气动蝶阀XVi4与排气管道连通；电信号控制气动蝶阀XVi1和电信号控制气动蝶阀XVi4都带有开、关反馈信号；电信号控制气动蝶阀XVi1、精密过滤分离器Si、入口压力变送器PTi1和入口温度变送器TEi1都属于吸入组件；出口温度变送器TRi2、出口压力变送器PTi2和电信号控制气动蝶阀XVi4都属于排气组件；
2.5bar氮气管道依次经减压阀PCVi2、氮气吹扫流量变送器FTi2、吹扫阀XVi2连接到螺杆泵i的进气口，同时依次经减压阀PCVi3、轴封流量变送器FTi3、轴封阀XVi3连接到螺杆泵i的轴封口；
压力平衡调节阀PVi1、减压阀PCVi2、氮气吹扫流量变送器FTi2、吹扫阀XVi2、减压阀PCVi3、轴封流量变送器FTi3、轴封阀XVi3都属于氮气吹扫气供气及密封组件；氮气管网分三个支气路，第一支气路通过压力平衡调节阀PVi1接入精密过滤分离器Si的出气端与螺杆泵的吸入管线上；第二支路经过减压阀PCVi2接入氮气吹扫流量变送器FTi2，氮气吹扫流量变送器FTi2经吹扫阀XVi2接入精密过滤分离器Si的出气端与螺杆泵的吸入管线上；第三支路经过减压阀PCVi3、轴封流量变送器FTi3、轴封阀XVi3接入螺杆泵体轴封口处；
冷却水供水管道依次经电信号控制气动调节阀TVi3、螺杆泵i冷却水箱和冷却水温度变送器TEi3接入冷却水回水管道；i＝1,2,...,n，n代表螺杆泵的组数；电信号控制气动调节阀TVi3和冷却水温度变送器TEi3都属于冷却水组件；冷却水供水管道接入螺杆泵外壳散热器的进水口，冷却水温度变送器TEi3安装在螺杆泵外壳的散热器上，散热器的出水口接入冷却水回水管道；
螺杆泵的泵体上安装有振动传感器VTi0，螺杆泵的外壳上安装有泵体温度变送器TR0i；
多泵组真空控制系统还包括安装在吸气管道上的压力变送器PRC10(用于实时检测吸气管道压力)、安装在排气管道上的压力变送器PRC20(用于实时检测排气管道压力)、中央控制器；
中央控制器分配部分的数字输出端口DO通过中间继电器分别连接电信号控制气动蝶阀XVi1、吹扫阀XVi2、轴封阀XVi3、电信号控制气动蝶阀XVi4；数字量输入端口DI分别通过安全栅连接电信号控制气动蝶阀XVi1的开关反馈信号、电信号控制气动蝶阀XVi4的开关反馈信号；模拟量输出端口AO连接电信号控制气动调节阀TVi3；模拟量输入端口AI分别连接压力变送器PRC10、压力变送器PRC20、入口压力变送器PTi1、入口温度变送器TEi1、氮气吹扫流量变送器FTi2、轴封流量变送器FTi3、冷却水温度变送器TEi3；
中央控制器的分配模拟量输入端口AI同时与振动传感器VTi0、泵体温度变送器TR0i、出口压力变送器PTi2和出口温度变送器TRi2连接；
中央控制器通过通讯卡件与螺杆泵驱动电机的变频器(螺杆泵驱动电机为变频电机，通过变频器控制变频电机的转速)进行通讯线连接并建立通讯，读取变频器各组螺杆泵的运行状态数据；
变频器、驱动电机、螺杆泵、振动传感器VTi0、泵体温度变送器TR0i都属于螺杆泵体组件。
作为优选的技术方案：
如上所述的多泵组真空控制系统，冲洗液管道依次经冲洗液流量变送器FTi1和冲洗液气动调节阀FVi1连接到螺杆泵i的进气口；冲洗液流量变送器FTi1和冲洗液气动调节阀FVi1都属于液体冲洗组件；冲洗液流量变送器FTi1与中央控制器的模拟量输入端口AI连接；冲洗液气动调节阀FVi1与中央控制器的模拟量输出端口AO连接。
如上所述的多泵组真空控制系统，0.3bar氮气管道经压力平衡调节阀PVi1连接到螺杆泵i的进气口，同时经气动调节阀PV10(用以补偿主管线真空压力干扰波动)与吸气管道连通；压力平衡调节阀PVi1和气动调节阀PV10与中央控制器的模拟量输出端口AO连接。
如上所述的多泵组真空控制系统，多泵组真空控制系统还包括监控计算机，监控计算机通过以太网与中央控制器的通讯卡件连接并实现通讯，中央控制器直接读取或控制数字输入输出卡件及模拟量输入输出卡件的数据；监控计算机具有运行控制、运行状态、数据记录和报警显示等监控功能，将进气管道压力及多泵组的状态信息、运行信息、预判信息和调整信息及时准确告知中控操作人员。
本发明的多泵组真空控制系统包括中央控制器、吸入组件、排气组件、液体冲洗组件、氮气吹扫气供气及密封组件、冷却水组件和螺杆泵体组件；中央控制器实时读取各泵组的变频器控制单元的电流及故障信号，实时监测电动机输电线路的状态；中央控制器接收各组件输出的电流信号并转换为内部数字信号，实时计算各组件的测量数据；中央控制器将接收的吸气管道的压力变送器PRC10及若干泵组状态信号分析、判断、计算，控制调整多泵组的运行状态；中央控制器根据各泵组的运行需求启动相关保护控制，在泵组运行中实时监测泵的运行状态，及时发现异常问题，智能选择切换备用螺杆泵，根据实时监测泵组各泵的运行数据，提前对螺杆泵进行预判调整；中央控制器预制程序控制螺杆泵启动、运行、停机的工作流程，包括启动前的氮气置换、泵体的冷却调节、轴封的氮气投用、进出口电控阀门的打开和停机时冲洗、吹扫等自动化集成系统，全部构成阀门部件均可实现远端控制，可实现远端控制命令下达，现场信号远端反馈。
本发明还提供了采用如上所述的多泵组真空控制系统的控制方法，中央控制器控制多泵组从停止状态转到启动状态时，结合各泵组自身状态和运行数据，选择确定所必要的泵组启动，启动时，通过上述方式可以使泵组的工作与实际需要具有良好地匹配，当检测到某台泵组电流、泵出口压力或泵体温度、氮气密封流量、泵体振动或温度中任意一项出现异常数据，判定此泵组存在故障，停止该泵运行，并根据该管网真空压力的工作需要选择并启动相应的备用泵组数量；具体地，中央控制器对各组螺杆泵进行优先排序后，按优先级由高到低的顺序逐组启动螺杆泵，每启动一组螺杆泵则判断一下是否达到要求，如果是，则停止启动下一组螺杆泵；反之，则继续启动；
优先排序是指中央控制器通过变频器读取并记录各组螺杆泵的运行使用时间，按螺杆泵的运行使用时间从短到长的顺序将各组螺杆泵进行优先排序(运行使用时间最短的优先级最高)；
达到要求是指已启动的螺杆泵的转速达到最高额定转速前或达到最高额定转速时，压力变送器PRC10读数达到设定值；
启动下一组螺杆泵时，已启动的螺杆泵按最高额定转速运转；
中央控制器实时监测各组已启动的螺杆泵的运行状态，并在其异常时，关闭该螺杆泵，启动优先级低一级的螺杆泵；
当振动传感器VTi0≤设定值(否则提示振动超高报警，设定值为0.4g)，泵体温度变送器TR0i≤设定值(否则提示温度超高报警，设定值为70℃)，入口温度变送器TEi1≤设定值(否则提示进气口温度超温报警，设定值为240℃)，入口压力变送器PTi1≤设定值(否则提示进气口压力超高报警，设定值为0.6bar abs)，电信号控制气动蝶阀XVi1阀门位置为“开反馈”(否则提示进气口蝶阀故障报警，螺杆泵需紧急停机)，电信号控制气动蝶阀XVi4阀门位置为“开反馈”(否则提示排气口蝶阀故障报警，螺杆泵需紧急停机)，出口压力变送器PTi2≤设定值(否则提示出口压力超高报警，螺杆泵需紧急停机，设定值为1.3bar abs)，出口温度变送器TRi2≤设定值(否则提示出口温度超高报警，螺杆泵需紧急停机，设定值为240℃)，冷却水温度变送器TEi3≤设定值(否则提示冷却水供水温度超温报警，设定值为20℃)，氮气吹扫流量变送器FTi2≥设定值(否则提示吹扫气流量不足报警，设定值为100NL/min)，轴封流量变送器FTi3≥设定值(否则提示轴封流量不足报警，螺杆泵需紧急停机，设定值为4.5NL/min)，同时变频器读取的电机运行状态正常时，运行状态正常；反之，则运行状态异常。
作为优选的技术方案：
如上所述的控制方法，中央控制器根据压力变送器PRC10读数与设定值之差在0.2barabs范围内以PID调节方式控制气动调节阀PV10的开度，具体地，中央控制器实时计算所测得的压力变送器PRC10读数与设定值之差，若该差小于0.2bar abs时，中央控制器调用PID功能方法调节气动调节阀PV10的开度，以补充氮气使PRC10达到设定值；否则，中央控制器通过以太网通讯控制变频器输出调整真空泵转速，使总管道真空度压力值偏差小于0.2bar abs。
如上所述的控制方法，中央控制器控制吹扫阀XVi2打开吹扫预定时间实现螺杆泵内部的氮气置换。
如上所述的控制方法，中央控制器控制电信号控制气动调节阀TVi3保持一定开度使冷却水温度变送器TEi3工作温度恒定实现螺杆泵的冷却调节。
如上所述的控制方法，中央控制器控制轴封阀XVi3打开实现轴封的氮气投用。
如上所述的控制方法，中央控制器通过打开电信号控制气动蝶阀XVi1，并接收气动蝶阀XVi1开反馈信号后，调节变频器转速使入口压力变送器PTi1读数接近压力变送器PRC10读数，所述接近是指偏差不大于0.2barabs。
如上所述的控制方法，中央控制器通过关闭电信号控制气动蝶阀XVi1，并接收电信号控制气动蝶阀XVi1关反馈信号后，打开冲洗液气动调节阀FVi1预定时间后，控制螺杆泵加速运行一段时间，再打开吹扫阀XVi2预定时间后，控制螺杆泵停止运转，并关闭电信号控制气动蝶阀XVi4实现停机时的冲洗和吹扫。
有益效果：
本发明的控制方法可实现螺杆泵组远程控制，能够一键自动选择性地启动相关泵组，提前对螺杆泵进行预判调整，智能选择切换备用螺杆泵，能够将泵组的状态信息、运行信息、预判信息和调整信息及时准确告知工艺操作人员。本发明具有自动化和智能化、运行平稳可靠、操作简便、综合保护等优点，大大减轻操作强度，能够实现无人值守自动运行，适应不同工况需求，有极好的使用价值。
附图说明
图1为现有技术的多泵组真空控制系统的示意图；
图2为本发明的多泵组真空控制系统的示意图；
图3～图5为本发明的控制流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
现有技术的多泵组真空控制系统如图1所示，主要由吸气管道、0.3bar氮气管道、2.5bar氮气管道、冲洗液管道、排气管道、冷却水供水管道、冷却水回水管道、多组精密过滤分离器和多组螺杆泵组成。吸气管道装有压力变送器PRC10，另0.3bar氮气管线经气动调节阀PV10接入吸气管道主管线上，吸气管道分支管线通过手动开关阀HVi1连接到精密过滤分离器Si的进气端，精密过滤分离器Si的出气端与螺杆泵i的进气口连通，螺杆泵i的进气口连通管段分别通入冲洗液分支管道、0.3bar氮气分支管道和2.5bar氮气一分支管道，螺杆泵i的出气口经手动开关阀HVi2与排气管道连通，螺杆泵i泵体接入2.5bar氮气二分支管道和冷却水供回水分支管道；上述中，冲洗液分支管道由冲洗液管道依次经就地浮子流量计FIi1、手动阀HFVi1接入螺杆泵i入口管段上，0.3bar氮气分支管道由0.3bar氮气管道经手动阀HPVi1接入螺杆泵i入口管段上，2.5bar氮气一分支管道由2.5bar氮气管道依次经减压阀PCVi2、就地浮子流量计FIi2、手动开关阀HFVi2接入螺杆泵i入口管段上，2.5bar氮气二分支管道由2.5bar氮气管道依次经减压阀PVCi3、就地浮子流量计FIi3、手动开关阀HFVi3接入螺杆泵i对应入口连接处，冷却水供回水分支管道由冷却水供水管道依次经手动阀HTVi3、螺杆泵i冷却水箱、就地温度计TIi3最后接入冷却水回水管道；各螺杆泵的排气管道装设压力变送器PRC20；螺杆泵电机Mi由对应变频器驱动；i＝1,2,...,n，n代表螺杆泵的组数。
本发明对现有技术的多泵组真空控制系统进行了改造，改造后的多泵组真空控制系统如图2所示，多泵组真空控制系统包括n组螺杆泵、n组精密过滤分离器S、吸气管道、0.3bar氮气管道、2.5bar氮气管道、冲洗液管道、排气管道、冷却水供水管路、冷却水回水管路、安装在吸气管道上的压力变送器PRC10、安装在排气管道上的压力变送器PRC20、中央控制器和监控计算机；吸气管道通过电信号控制气动蝶阀XVi1连接到精密过滤分离器Si的进气端；精密过滤分离器Si的出气端依次经入口压力变送器PTi1和入口温度变送器TEi1连接到螺杆泵i的进气口；螺杆泵i的出气口依次经出口温度变送器TRi2、出口压力变送器PTi2和电信号控制气动蝶阀XVi4与排气管道连通；电信号控制气动蝶阀XVi1和电信号控制气动蝶阀XVi4都带有开、关反馈信号；冲洗液管道依次经冲洗液流量变送器FTi1和冲洗液气动调节阀FVi1连接到螺杆泵i的进气口；0.3bar氮气管道经压力平衡调节阀PVi1连接到螺杆泵i的进气口，同时经气动调节阀PV10与吸气管道连通；2.5bar氮气管道依次经减压阀PCVi2、氮气吹扫流量变送器FTi2、吹扫阀XVi2连接到螺杆泵i的进气口，同时依次经减压阀PCVi3、轴封流量变送器FTi3、轴封阀XVi3连接到螺杆泵i的轴封口；冷却水供水管道依次经电信号控制气动调节阀TVi3、螺杆泵i冷却水箱和冷却水温度变送器TEi3接入冷却水回水管道；i＝1,2,...,n，n代表螺杆泵的组数；螺杆泵的泵体上安装有振动传感器VTi0，螺杆泵的外壳上安装有泵体温度变送器TR0i；
中央控制器分配部分的数字输出端口DO通过中间继电器分别连接电信号控制气动蝶阀XVi1、吹扫阀XVi2、轴封阀XVi3、电信号控制气动蝶阀XVi4；数字量输入端口DI分别通过安全栅连接电信号控制气动蝶阀XVi1的开关反馈信号、电信号控制气动蝶阀XVi4的开关反馈信号；模拟量输出端口AO分别连接气动调节阀PV10、冲洗液气动调节阀FVi1、压力平衡调节阀PVi1、电信号控制气动调节阀TVi3；模拟量输入端口AI分别连接压力变送器PRC10、压力变送器PRC20、入口压力变送器PTi1、入口温度变送器TEi1、冲洗液流量变送器FTi1、氮气吹扫流量变送器FTi2、轴封流量变送器FTi3、冷却水温度变送器TEi3；中央控制器的分配模拟量输入端口AI同时与振动传感器VTi0、泵体温度变送器TR0i、出口压力变送器PTi2和出口温度变送器TRi2连接；中央控制器通过通讯卡件与螺杆泵驱动电机的变频器进行通讯线连接并建立通讯，读取变频器各组螺杆泵的运行状态数据；
监控计算机通过以太网与中央控制器的通讯卡件连接并实现通讯，中央控制器直接读取或控制数字输入输出卡件及模拟量输入输出卡件的数据。
基于上述改造后的多泵组真空控制系统，本发明的多泵组真空控制系统的控制方法为：如图3所示，中央控制器对各组螺杆泵进行优先排序后，按优先级由高到低的顺序逐组启动螺杆泵，每启动一组螺杆泵则判断一下是否达到要求，如果是，则停止启动下一组螺杆泵；反之，则继续启动；
优先排序是指中央控制器通过变频器读取并记录各组螺杆泵的运行使用时间，按螺杆泵的运行使用时间从短到长的顺序将各组螺杆泵进行优先排序；
达到要求是指已启动的螺杆泵的转速达到最高额定转速前或达到最高额定转速时，压力变送器PRC10读数达到设定值；
启动下一组螺杆泵时，已启动的螺杆泵按最高额定转速运转；
中央控制器实时监测各组已启动的螺杆泵的运行状态，并在其异常时，关闭该螺杆泵，启动优先级低一级的螺杆泵；
当振动传感器VTi0≤设定值，泵体温度变送器TR0i≤设定值，入口温度变送器TEi1≤设定值，入口压力变送器PTi1≤设定值，电信号控制气动蝶阀XVi1阀门位置为“开反馈”，电信号控制气动蝶阀XVi4阀门位置为“开反馈”，出口压力变送器PTi2≤设定值，出口温度变送器TRi2≤设定值，冷却水温度变送器TEi3≤设定值，氮气吹扫流量变送器FTi2≥设定值，轴封流量变送器FTi3≥设定值，同时变频器读取的电机运行状态正常时，运行状态正常；反之，则运行状态异常；
中央控制器根据压力变送器PRC10读数与设定值之差在0.2barabs范围内以PID调节方式控制气动调节阀PV10的开度；
中央控制器控制吹扫阀XVi2打开吹扫预定时间实现螺杆泵内部的氮气置换；
中央控制器控制电信号控制气动调节阀TVi3保持一定开度使冷却水温度变送器TEi3工作温度恒定实现螺杆泵的冷却调节；
中央控制器控制轴封阀XVi3打开实现轴封的氮气投用；
中央控制器通过打开电信号控制气动蝶阀XVi1，并接收气动蝶阀XVi1开反馈信号后，调节变频器转速使入口压力变送器PTi1读数接近压力变送器PRC10读数；
中央控制器通过关闭电信号控制气动蝶阀XVi1，并接收电信号控制气动蝶阀XVi1关反馈信号后，打开冲洗液气动调节阀FVi1预定时间后，控制螺杆泵加速运行一段时间，再打开吹扫阀XVi2预定时间后，控制螺杆泵停止运转，并关闭电信号控制气动蝶阀XVi4实现停机时的冲洗和吹扫。
本发明的真空系统中，螺杆泵组控制采用三种模式：集控、检修和就地，即每组螺杆泵均处于这三种状态之一。
集控是集中远程控制，本发明的控制方法的实施基于集控下进行，多泵组真空控制系统选择集控模式，所有的螺杆泵处于停止状态，中央控制器记录每组螺杆泵的状态，并实时计算每组螺杆泵设备运行数据。当操作人员需要启动真空系统时，设定好主管网真空度压力值，按下启动按钮即可自动选择启动最具备条件的螺杆泵。此处以3组螺杆泵为例进行说明，中央控制器分别判断每组螺杆泵是否处于集控模式，同时实时计算每组螺杆泵的运行使用时间，以运行使用时间从短到长的顺序做好各组螺杆泵的排序，中央控制器结合螺杆泵的自身状态选择出使用时间最短的螺杆泵，并以从小到大的序号进行排序等待启动，当操作人员按下启动按钮，多泵组自动启动程序，根据吸入主管网真空度，中央控制器对排序好的多组螺杆泵分别触发启动，首先启动的泵组为运行使用时间最短即序号最小的螺杆泵，待螺杆泵启动信号返回且泵组启动程序正常后，如螺杆泵达到额定转速后吸入主管网的真空度仍未达到设定值，则启动运行使用时间较长即序号次小的螺杆泵，待螺杆泵启动信号返回且泵组启动程序正常后，如螺杆泵达到额定转速后吸入主管网的真空度仍未达到设定值，则启动运行使用时间最长即序号最大的螺杆泵。如果有两组螺杆泵同时运行，第二组螺杆泵匹配工艺压力后，使第一组螺杆泵以最高额定转速运行，调节第二组螺杆泵转速，真空系统进入自动控制调节状态。如果真空系统需要停止运行时，操作人员只需按下停止按钮，使两组螺杆泵都处于调节状态，将要关停的泵慢慢降至最低转速，再将入口电信号控制气动蝶阀关到位，最后螺杆泵停机保护程序运行状态中关停这组泵。具体启动过程为：首次启动真空系统时，启动第一组螺杆泵，如图4所示，自动吹扫阀XV12打开吹扫预定时间，氮气轴封阀XV13打开，打开电信号控制气动蝶阀XV14，然后打开电信号控制气动调节阀TV13，使冷却水温度变送器TE13达到工作温度，螺杆泵启动3秒后，打开电信号控制气动蝶阀XV11，电信号控制气动蝶阀XV11开反讯XZO11后，同步调节入口压力变送器PT11、变频器，使压力变送器PRC10达到设定值，如果一组泵能够与设定压力值相对应的转速运行，则不再有泵接入该工艺，如果设定的真空压力比较大，需要两组泵，则第一组泵M1以最高额定转速运行作为基本负荷，根据压力变送器PRC10调节第二组泵M2的变频器控制，启动第二组螺杆泵，自动吹扫阀XV22打开吹扫预定时间，氮气轴封阀XV23打开，打开电信号控制气动蝶阀XV24，然后打开电信号控制气动调节阀TV23，使冷却水温度变送器TE23达到工作温度，螺杆泵启动3秒后，打开电信号控制气动蝶阀XV21，电信号控制气动蝶阀XV21开反讯XZO21后，同步调节入口压力变送器PT21、变频器，使压力变送器PRC10达到设定值。停运螺杆泵时，每台泵都要在过程最后运行一段时间，执行液体冲洗及吹扫程序，以使内部的清洁、干燥、惰性化，具体过程为(以关闭第二组螺杆泵为例，如图5所示)：首先变频泵转速降低转速，泵转速降至10Hz，关闭电信号控制气动蝶阀XV21，电信号控制气动蝶阀XV21关反讯XZC21约3秒钟后，然后经冷却3分钟后，冲洗阀FV21打开预定的周期，冲洗结束后，螺杆泵加速运行一段设定的周期，最后吹扫阀XV22保持打开一段时间大约10分钟，完成后泵停止，所有阀门关闭。
检修模式是指当某组螺杆泵需要检修或正在检修时，通过中控人机界面选择“检修模式”使其处于停机检修状态，则该组螺杆泵不作为真空系统备用泵且无法启用。
就地模式是指通过中控人机界面选择“就地模式”使其处于现场就地控制模式，将整个真空控制系统不再进行自动起停控制，改为单独起停控制。
以上所述仅为本发明较佳可行的控制方法，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。
Claims (10)
1.多泵组真空控制系统，包括n组螺杆泵、n组精密过滤分离器S、吸气管道、0.3bar氮气管道、2.5bar氮气管道、冲洗液管道、排气管道、冷却水供水管路和冷却水回水管路，其特征在于：
吸气管道通过电信号控制气动蝶阀XVi1连接到精密过滤分离器Si的进气端；精密过滤分离器Si的出气端依次经入口压力变送器PTi1和入口温度变送器TEi1连接到螺杆泵i的进气口；螺杆泵i的出气口经出口温度变送器TRi2、出口压力变送器PTi2和电信号控制气动蝶阀XVi4与排气管道连通；电信号控制气动蝶阀XVi1和电信号控制气动蝶阀XVi4都带有开、关反馈信号；
2.5bar氮气管道依次经减压阀PCVi2、氮气吹扫流量变送器FTi2、吹扫阀XVi2连接到螺杆泵i的进气口，同时依次经减压阀PCVi3、轴封流量变送器FTi3、轴封阀XVi3连接到螺杆泵i的轴封口；
冷却水供水管道依次经电信号控制气动调节阀TVi3、螺杆泵i冷却水箱和冷却水温度变送器TEi3接入冷却水回水管道；i＝1,2,...,n，n代表螺杆泵的组数；
螺杆泵的泵体上安装有振动传感器VTi0，螺杆泵的外壳上安装有泵体温度变送器TR0i；
多泵组真空控制系统还包括安装在吸气管道上的压力变送器PRC10、安装在排气管道上的压力变送器PRC20、中央控制器；
中央控制器分配部分的数字输出端口DO通过中间继电器分别连接电信号控制气动蝶阀XVi1、吹扫阀XVi2、轴封阀XVi3、电信号控制气动蝶阀XVi4；数字量输入端口DI分别通过安全栅连接电信号控制气动蝶阀XVi1的开关反馈信号、电信号控制气动蝶阀XVi4的开关反馈信号；模拟量输出端口AO连接电信号控制气动调节阀TVi3；模拟量输入端口AI分别连接压力变送器PRC10、压力变送器PRC20、入口压力变送器PTi1、入口温度变送器TEi1、氮气吹扫流量变送器FTi2、轴封流量变送器FTi3、冷却水温度变送器TEi3；
中央控制器的分配模拟量输入端口AI同时与振动传感器VTi0、泵体温度变送器TR0i、出口压力变送器PTi2和出口温度变送器TRi2连接；
中央控制器通过通讯卡件与螺杆泵驱动电机的变频器进行通讯线连接并建立通讯，读取变频器各组螺杆泵的运行状态数据。
2.根据权利要求1所述的多泵组真空控制系统，其特征在于，冲洗液管道依次经冲洗液流量变送器FTi1和冲洗液气动调节阀FVi1连接到螺杆泵i的进气口；冲洗液流量变送器FTi1与中央控制器的模拟量输入端口AI连接；冲洗液气动调节阀FVi1与中央控制器的模拟量输出端口AO连接。
3.根据权利要求2所述的多泵组真空控制系统，其特征在于，0.3bar氮气管道经压力平衡调节阀PVi1连接到螺杆泵i的进气口，同时经气动调节阀PV10与吸气管道连通；压力平衡调节阀PVi1和气动调节阀PV10与中央控制器的模拟量输出端口AO连接。
4.根据权利要求3所述的多泵组真空控制系统，其特征在于，多泵组真空控制系统还包括监控计算机，监控计算机通过以太网与中央控制器的通讯卡件连接并实现通讯，中央控制器直接读取或控制数字输入输出卡件及模拟量输入输出卡件的数据。
5.采用如权利要求4所述的多泵组真空控制系统的控制方法，其特征在于，中央控制器对各组螺杆泵进行优先排序后，按优先级由高到低的顺序逐组启动螺杆泵，每启动一组螺杆泵则判断一下是否达到要求，如果是，则停止启动下一组螺杆泵；反之，则继续启动；
优先排序是指中央控制器通过变频器读取并记录各组螺杆泵的运行使用时间，按螺杆泵的运行使用时间从短到长的顺序将各组螺杆泵进行优先排序；
达到要求是指已启动的螺杆泵的转速达到最高额定转速前或达到最高额定转速时，压力变送器PRC10读数达到设定值；
启动下一组螺杆泵时，已启动的螺杆泵按最高额定转速运转；
中央控制器实时监测各组已启动的螺杆泵的运行状态，并在其异常时，关闭该螺杆泵，启动优先级低一级的螺杆泵；
当振动传感器VTi0≤设定值，泵体温度变送器TR0i≤设定值，入口温度变送器TEi1≤设定值，入口压力变送器PTi1≤设定值，电信号控制气动蝶阀XVi1阀门位置为“开反馈”，电信号控制气动蝶阀XVi4阀门位置为“开反馈”，出口压力变送器PTi2≤设定值，出口温度变送器TRi2≤设定值，冷却水温度变送器TEi3≤设定值，氮气吹扫流量变送器FTi2≥设定值，轴封流量变送器FTi3≥设定值，同时变频器读取的电机运行状态正常时，运行状态正常；反之，则运行状态异常。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，中央控制器根据压力变送器PRC10读数与设定值之差在0.2barabs范围内以PID调节方式控制气动调节阀PV10的开度。
7.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，中央控制器控制吹扫阀XVi2打开吹扫预定时间实现螺杆泵内部的氮气置换。
8.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，中央控制器控制电信号控制气动调节阀TVi3保持一定开度使冷却水温度变送器TEi3工作温度恒定，实现螺杆泵的冷却调节。
9.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，中央控制器控制轴封阀XVi3打开，实现轴封的氮气投用。
10.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，中央控制器通过打开电信号控制气动蝶阀XVi1，并接收气动蝶阀XVi1开反馈信号后，调节变频器转速使入口压力变送器PTi1读数接近压力变送器PRC10读数；中央控制器通过关闭电信号控制气动蝶阀XVi1，并接收电信号控制气动蝶阀XVi1关反馈信号后，打开冲洗液气动调节阀FVi1预定时间后，控制螺杆泵加速运行一段时间，再打开吹扫阀XVi2预定时间后，控制螺杆泵停止运转，并关闭电信号控制气动蝶阀XVi4实现停机时的冲洗和吹扫。
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