CN113323853B - 空压站空压机群无人值守全自动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空压站空压机群无人值守全自动控制方法，单台压缩机从启机开始，自动启动辅助油泵等；如果机组启动条件控制程序会自动启动压缩机，并且自动控制入口导叶和压缩机出口放空阀，使机组快速的加载到送风母管需要的压力，保证母管往装置送风压力的稳定。多台机组运行时，负荷分配控制器会根据运行机组的运行曲线自动调整各台机组的负荷。在保证母管压力的情况下，通过调节入口导叶来平衡各台机组的性能，让机组更节能的运行。在不需要操作工操作的情况下，如果装置用气量出现大幅的波动，控制系统会根据机组负荷或压力自动判断，并自动启、停压缩机来保证母管往装置送风压力的稳定。

Description

空压站空压机群无人值守全自动控制方法

技术领域

本发明涉及空压站控制技术领域，具体涉及一种空压站空压机群无人值守全自动控制方法。

背景技术

大型化工厂里空压站给全厂仪表供风，装置供风。如果空压站不能稳定的供风，会影响化工装置的运行。目前工厂里给装置供风的空压站空压机基本上都是单机控制，各机组之间没有协调控制。大部分控制系统都需要操作工去根据现场装置供风需求人为的去启停空压机，调节送风压力。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种空压站空压机群无人值守全自动控制方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种空压站空压机群无人值守全自动控制方法，具体过程为：

当按下空压机的启动按钮后，自动启动润滑油泵，判断润滑油压大于0.11MPa，延时5秒；复位机组联锁，在设定的启动条件满足时自动启动空压机；当压缩机运行返回回来时，导叶从0爬坡到30％；从0到30％时间为6秒；此时放空阀全开，为100％；压缩机运行返回回来时，同时空压机开始空载计时，时间为15秒；15秒时间到达后，先将放空阀直接给到70％后爬坡将放空阀关到30％；从空压机空载15秒结束到放空阀关到30％，用时30秒；此时导叶在30％，放空阀在30％；30秒时间到，自动投入性能控制；性能控制PID自动设定值为0.81MPa；性能控制会根据压缩据出口压力自动加载，如果空压机出口压力低于0.81MPa，会自动关闭放空阀，和开导叶；当空压机放空阀全关时，机组自动投入负荷分配控制器，此时由负荷分配控制器去控制压缩机导叶调整母管压力；负荷分配PID自动设定值为0.8MPa；在投入性能控制或者负荷分配控制时，如果压缩机出口压力高于0.86MPa，机组放空阀会自动打开；

当一键启停触发停机或者卸载停机按钮的时候，退出负荷分配；退出负荷分配后机组处于性能控制模式，并将性能控制器压力自动设定为0.79MPa；因其他机组处于负荷分配或性能控制模式，卸载的机组会根据压缩机出口压力设定值慢慢关闭导叶，慢慢打开放空阀；

如果在卸载过程中母管压力低于0.79MPa，机组会自动进入加载程序；加载过程中，如果放空阀关完，机组会退出卸载过程，重新进入负荷分配控制；在卸载时，导叶开度<＝32％,同时放空阀开度>50％时，发出停机命令，停机组。

进一步地，一键启停的具体过程为：

设置有4台CCS控制机组和N台DCS控制机组在线运行；CCS控制机组为CCS系统控制的空压机，记为1#、2#、3#、4#，DCS控制机组为DCS系统控制的空压机，记为5#、6#、7#、8#；在正常运行阶段，4台CCS控制机组在线运行；

当CCS负荷分配控制器计算出1#、2#、3#、4#空压机的导叶开度≥80％时或者母管压力低于0.78MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位备用空压机的开机信号至DCS系统，DCS系统自动启动其所控制的其中一台空压机，将该空压机记为7#空压机；7#空压机按照加载程序运行到导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位置；

如果此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、4#空压机运行的末端状态将是4台空压机的导叶均调整至55％、放空阀开度为0％；7#空压机仍然保持导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位置；45s后投7#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.81MPaG；当7#空压机放空阀全关、阀位反馈信号为0％时，DCS系统将DO信号送给CCS负荷分配控制器，同时DCS系统中三级出口压力的性能控制值更改为0.84MPaG；此时CCS负荷分配控制器接管7#空压机的导叶，并实时将1#、2#、3#、4#空压机等距计算出的导叶开度给到7#空压机；如果此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、4#、7#空压机运行的末端状态将是各台空压机的导叶均调整至30％，放空阀开度为0％；

7#空压机已并网运行，当CCS负荷分配控制器计算出1#、2#、3#、4#空压机的导叶开度≥80％时或者母管压力低于0.78MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位备用空压机的开机信号至DCS系统，DCS系统自动启动空压机，记该空压机为8#空压机；8#空压机按照加载程序运行到导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位置；如果此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、4#、7#空压机运行的末端状态将是各台空压机的导叶均调整至60％、放空阀开度为0％；8#空压机仍然保持导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位置；45s后投8#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.81MPaG；当8#空压机放空阀全关、阀位反馈信号为0％时，DCS系统将DO信号送给CCS负荷分配控制器，同时DCS系统中三级出口压力的性能控制值更改为0.84MPaG；此时CCS负荷分配控制器接管8#空压机的导叶，并实时将1#、2#、3#、4#空压机等距计算出的导叶开度给到8#空压机；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、4#、7#、8#机组运行的末端状态将是各台空压机的导叶均调整至35％、放空阀开度为0％；

7#、8#空压机已并网运行，当CCS负荷分配控制器计算出1#、2#、3#、4#空压机的导叶开度≥85％时或者母管压力低于0.78MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位备用空压机的开机信号至DCS系统，DCS系统自动启动空压机，记该空压机为5#空压机；5#空压机按照加载程序运行到导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位置；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、4#、7#、8#空压机运行的末端状态将是各台空压机的导叶均调整至65％、放空阀开度为0％；5#空压机仍然保持导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位置；45s后投5#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.81MPaG；当5#空压机放空阀全关，阀位反馈信号为0％时，DCS系统将DO信号送给CCS负荷分配控制器，同时DCS系统中三级出口压力的性能控制值更改为0.84MPaG；此时CCS负荷分配控制器接管5#空压机的导叶，并实时将1#、2#、3#、4#空压机等距计算出的导叶开度给到5#空压机；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、4#、7#、8#、5#机组运行的末端状态将是各台机组的导叶均调整至40％、放空阀开度为0％；

7#、8#、5#空压机已并网运行，当CCS负荷分配控制器计算出1#、2#、3#、4#空压机的导叶开度≥85％时或者母管压力低于0.78MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位备用空压机的开机信号至DCS系统，DCS系统自动启动空压机，记该空压机为6#空压机；6#空压机按照加载程序运行到导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位置；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、4#、7#、8#、5#机组运行的末端状态将是各台机组的导叶均调整至70％、放空阀开度为0％；6#空压机仍然保持导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位置；45s后投6#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.81MPaG；当6#空压机放空阀全关、阀位反馈信号为0％时，DCS系统将DO信号送给CCS负荷分配控制器，同时DCS系统中三级出口压力的性能控制值更改为0.84MPaG；此时CCS负荷分配控制器接管6#空压机的导叶，并实时将1#、2#、3#、4#空压机等距计算出的导叶开度给到6#空压机；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、4#、7#、8#、5#、6#机组运行的末端状态将是8台机组的导叶均调整至45％、放空阀开度为0％；

至此1#-8#空压机全部并网运行，并且均接收CCS负荷分配控制器的控制；

7#、8#、5#、6#空压机已并网运行，当CCS负荷分配控制器计算出1#、2#、3#、4#空压机的导叶开度≤35％时或者母管压力高于0.86MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位空压机的卸载信号至DCS系统，DCS系统将自动停止其控制的其中一台空压机，该空压机自动退出负荷分配系统，投该空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.79MPaG，缓慢进行卸载；当该空压机的导叶开度≤32％且放空阀开度≥50％时，发出停机信号，停机组；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后余下的各空压机运行的末端状态将是各台空压机的导叶均调整至60％、放空阀开度为0％；

此时，当CCS负荷分配控制器计算出1#、2#、3#、4#空压机的导叶开度≤32％时或者母管压力高于0.86MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位空压机的卸载信号至DCS系统，DCS系统将继续自动停止其所控制的还在并网运行的其中一台空压机，该空压机自动退出负荷分配系统，投该空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.79MPaG，缓慢进行卸载；当该空压机的导叶开度≤32％且放空阀开度≥50％时，发出停机信号，停机组；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后剩余的所有空压机运行的末端状态将是各台空压机的导叶均调整至60％、放空阀开度为0％；

此时，当1#、2#、3#、4#空压机的放空阀开度≥8％时或者母管压力高于0.86MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位空压机的卸载信号至DCS系统，DCS系统将自动停止其所控制的还在并网运行的其中一台空压机，该空压机自动退出负荷分配系统，投该空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.79MPaG，缓慢进行卸载；当该空压机的导叶开度≤32％且放空阀开度≥50％时，发出停机信号，停机组；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后剩余的所有空压机运行的末端状态将是各台空压机的导叶均调整至55％、放空阀开度为0％；

此时，当1#、2#、3#、4#空压机的放空阀开度≥12％时或者母管压力高于0.86MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位空压机的卸载信号至DCS系统，DCS系统将自动停止其所控制的还在并网运行的最后一台空压机，该空压机自动退出负荷分配系统，投该空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.79MPaG，缓慢进行卸载；当该空压机的导叶开度≤32％且放空阀开度≥50％时，发出停机信号，停机组；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、4#空压机运行的末端状态将是4台机组的导叶均调整至50％、放空阀开度为0％。

进一步地，一键启停的具体过程为：

在偶然运行阶段，至少3台CCS控制机组和1台以上DCS控制机组正在线运行；CCS控制机组为CCS系统控制的空压机，记1#、2#、3#在线运行，还有一台空压机4#未在线运行；DCS控制机组为DCS系统控制的空压机，有一台正在线运行，其他未在线运行；

DCS系统控制的空压机中，7#空压机已并网运行，当CCS负荷分配控制器计算出1#、2#、3#空压机的导叶开度≥80％时或者母管压力低于0.78MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位备用空压机的开机信号至DCS系统，DCS系统自动启动空压机，记该空压机为8#空压机；8#空压机按照加载程序运行到导叶开度为30％，放空阀开度为30％的位置；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、7#机组运行的末端状态将是4台机组的导叶均调整至55％、放空阀开度为0％；8#空压机仍然保持导叶开度为30％，放空阀开度为30％的位置；45s后投8#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.81MPaG；当8#空压机放空阀全关，阀位反馈信号为0％时，DCS系统将DO信号送给CCS负荷分配控制器，同时DCS系统中三级出口压力的性能控制值更改为0.84MPaG；此时CCS负荷分配控制器接管8#空压机的导叶，并实时将1#、2#、3#空压机等距计算出的导叶开度给到8#空压机；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、7#、8#机组运行的末端状态将是5台机组的导叶均调整至30％、放空阀开度为0％；

7#、8#空压机已并网运行，当CCS负荷分配控制器计算出1#、2#、3#空压机的导叶开度≥80％时或者母管压力低于0.78MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位备用空压机的开机信号至DCS系统，DCS系统自动启动空压机，记该空压机为5#空压机；5#空压机按照加载程序运行到导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、7#、8#机组运行的末端状态将是5台机组的导叶均调整至60％、放空阀开度为0％；5#空压机仍然保持导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位置；45s后投5#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.81MPaG；当5#空压机放空阀全关、阀位反馈信号为0％时，DCS系统将DO信号送给CCS负荷分配控制器，同时DCS系统中三级出口压力的性能控制值更改为0.84MPaG；此时CCS负荷分配控制器接管5#空压机的导叶，并实时将1#、2#、3#空压机等距计算出的导叶开度给到5#空压机；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、7#、8#、5#机组运行的末端状态将是6台机组的导叶均调整至35％、放空阀开度为0％；

7#、8#、5#空压机已并网运行，当CCS负荷分配控制器计算出1#、2#、3#空压机的导叶开度≥85％时或者母管压力低于0.78MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位备用空压机的开机信号至DCS系统，DCS系统自动启动空压机，记该空压机为6#空压机，6#空压机按照加载程序运行到导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位置；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、7#、8#、5#机组运行的末端状态将是6台机组的导叶均调整至65％、放空阀开度为0％；6#空压机仍然保持导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位置；45s后投6#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.81MPaG；当6#空压机放空阀全关、阀位反馈信号为0％时，DCS系统将DO信号送给CCS负荷分配控制器，同时DCS系统中三级出口压力的性能控制值更改为0.84MPaG；此时CCS负荷分配控制器接管6#空压机的导叶，并实时将1#、2#、3#空压机等距计算出的导叶开度给到6#空压机；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、7#、8#、5#、6#机组运行的末端状态将是7台机组的导叶均调整至40％，放空阀开度为0％；

至此除4#空压机外，其余空压机全部并网运行，并且均接收CCS负荷分配控制器的控制；

7#、8#、5#、6#空压机已并网运行，当CCS负荷分配控制器计算出1#、2#、3#空压机的导叶开度≤32％时或者母管压力高于0.86MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位空压机的卸载信号至DCS系统，DCS系统将自动停止其所控制的已并网运行的其中一台空压机；6#空压机自动退出负荷分配系统，投该空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.79MPaG，缓慢进行卸载；当该空压机的导叶开度≤32％且放空阀开度≥50％时，发出停机信号，停机组；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后余下所有空压机运行的末端状态将是各台机组的导叶均调整至60％、放空阀开度为0％；

此时，当1#、2#、3#空压机的放空阀开度≥10％时或者母管压力高于0.86MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位空压机的卸载信号至DCS系统，DCS系统将自动停止其所控制的已并网运行的其中一台空压机，该空压机自动退出负荷分配系统，投该空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.79MPaG，缓慢进行卸载；当该空压机的导叶开度≤32％且放空阀开度≥50％时，发出停机信号，停机组；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后余下各空压机运行的末端状态将是各台机组的导叶均调整至55％、放空阀开度为0％；

此时，当1#、2#、3#空压机的放空阀开度≥15％时或者母管压力高于0.86MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位空压机的卸载信号至DCS系统，DCS系统将自动停止其所控制的已并网运行的其中一台空压机，该空压机自动退出负荷分配系统，投该空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.79MPaG，缓慢进行卸载；当该空压机的导叶开度≤32％且放空阀开度≥50％时，发出停机信号，停机组；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后余下所有空压机运行的末端状态将是各台机组的导叶均调整至50％、放空阀开度为0％。

进一步地，一键启停的具体过程为：

在极少运行阶段，有至少2台CCS控制机组和2台DCS控制机组在线运行；CCS控制机组为CCS系统控制的空压机，记1#、2#在线运行，空压机3#、4#未在线运行；DCS控制机组为DCS系统控制的空压机，记7#、8#空压机在线运行，5#、6#空压机未在线运行；

当CCS负荷分配控制器计算出1#、2#空压机的导叶开度≥80％时或者母管压力低于0.78MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位备用空压机的开机信号至DCS系统，DCS系统自动启动5#空压机；5#空压机按照加载程序运行到导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位置；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、7#、8#机组运行的末端状态将是4台机组的导叶均调整至55％、放空阀开度为0％；5#空压机仍然保持导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位置；45s后投5#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.81MPaG；当5#空压机放空阀全关、阀位反馈信号为0％时，DCS系统将DO信号送给CCS负荷分配控制器，同时DCS系统中三级出口压力的性能控制值更改为0.84MPaG；此时CCS负荷分配控制器接管5#空压机的导叶，并实时将1#、2#空压机等距计算出的导叶开度给到5#空压机；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、7#、8#、5#机组运行的末端状态将是5台机组的导叶均调整至30％，放空阀开度为0％；

7#、8#、5#空压机已并网运行，当CCS负荷分配控制器计算出1#、2#空压机的导叶开度≥80％时或者母管压力低于0.78MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位备用空压机的开机信号至DCS系统，DCS系统自动启动空压机，记该空压机为6#空压机；6#空压机按照加载程序运行到导叶开度为30％，放空阀开度为30％的位置；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、7#、8#、5#机组运行的末端状态将是5台机组的导叶均调整至60％、放空阀开度为0％；6#空压机仍然保持导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位置；45s后投6#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.81MPaG；当6#空压机放空阀全关、阀位反馈信号为0％时，DCS系统将DO信号送给CCS负荷分配控制器，同时DCS系统中三级出口压力的性能控制值更改为0.84MPaG；此时CCS负荷分配控制器接管6#空压机的导叶，并实时将1#、2#空压机等距计算出的导叶开度给到6#空压机；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、7#、8#、5#、6#机组运行的末端状态将是6台机组的导叶均调整至35％，放空阀开度为0％；

至此除3#、4#空压机外，其余空压机全部并网运行，并且均接收CCS负荷分配控制器的控制；

7#、8#、5#、6#空压机已并网运行，当1#、2#空压机的放空阀开度≥16％时或者母管压力高于0.86MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位空压机的卸载信号至DCS系统，DCS系统将自动停止空压机，假设为6#空压机；6#空压机自动退出负荷分配系统，投6#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.79MPaG，缓慢进行卸载；当6#空压机的导叶开度≤32％且放空阀开度≥50％时，发出停机信号，停机组；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、7#、8#、5#机组运行的末端状态将是5台机组的导叶均调整至55％左右，放空阀开度为0％；

7#、8#、5#空压机已并网运行，当1#、2#空压机的放空阀开度≥20％时或者母管压力高于0.86MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位空压机的卸载信号至DCS系统，DCS系统将自动停止空压机，假设为5#空压机；5#空压机自动退出负荷分配系统，投5#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.79MPaG，缓慢进行卸载；当5#空压机的导叶开度≤32％且放空阀开度≥50％时，发出停机信号，停机组；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、7#、8#机组运行的末端状态将是4台机组的导叶均调整至50％左右，放空阀开度为0％。

进一步地，一键启停的具体过程为：

极端事故状态下，1#-4#空压机的运行信号都丢失，CCS负荷分配控制器自动给出7#、8#空压机的开机信号至DCS系统，DCS系统自动启动7#、8#空压机，同时7#、8#空压机执行DCS系统的单机性能控制，CCS负荷分配控制器不再接管7#、8#空压机的导叶开度；1-4#机运行信号丢失后，CCS负荷分配控制器给出导叶开度28％，DCS作高选，＜30不接收CCS信号。

更进一步地，母管压力区间设置具体为：

1、母管压力≥1.0MPaG时，母管安全阀起跳泄压；

2、母管压力≥0.9MPaG时，母管放空调节阀打开泄压；

3、母管压力≥0.88MPaG时，负荷分配控制器自动停一台空压机；

4、母管压力≥0.86MPaG时，DCS系统单机控制器打开空压机的放空阀；

5、母管压力≥0.84MPaG时，负荷分配控制器打开空压机的放空阀；

6、母管压力0.80MPaG时，负荷分配控制器调节空压机的导叶；

7、母管压力≤0.78MPaG时，负荷分配控制器自动开一台空压机；

8、母管压力≤0.75MPaG时，负荷分配控制器自动再开一台空压机；

9、母管压力≤0.72MPaG时，清焦空气调节阀在5S。

本发明的有益效果在于：

1.单台压缩机的全自动调节控制：

利用本发明，单台压缩机从启机开始，自动启动辅助油泵、加热器、排烟风扇等；如果机组启动条件控制程序会自动启动压缩机，并且自动控制入口导叶和压缩机出口放空阀，使机组快速的加载到送风母管需要的压力，保证母管往装置送风压力的稳定。

2.多台压缩机的负荷分配控制

利用本发明，多台机组运行时，负荷分配控制器会根据运行机组的运行曲线自动调整各台机组的负荷。在保证母管压力的情况下，通过调节入口导叶来平衡各台机组的性能，让机组更节能的运行。

3.多台空压机一键启停控制(无人值守)

如果母管压力波动，控制系统会根据装置用气量波动时，会影响母管压力。利用本发明，在不需要操作工操作的情况下，如果装置用气量出现大幅的波动，现有机组即使开到最大负荷或最小负荷也保证不了母管压力稳定时控制系统会根据机组负荷或压力自动判断，并自动启、停压缩机来保证母管往装置送风压力的稳定。

具体实施方式

以下将对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。

本实施例提供一种空压站空压机群无人值守全自动控制方法的应用实例。

某化工厂公用工程有供水、供风等设备，整个公用工程只配备了2名内操。空压站共有8台空压机，向全厂装置和仪表供风。要求空压站要实现一键启停全自动控制(无人值守)。

净化水变Ⅰ段1#、3#、5#，净化水变Ⅱ段2#、4#、6#，一循变Ⅰ段7#，一循变Ⅱ段8#。

1#-4#空压机采用CCS控制，5#-8#空压机采用DCS控制。

在设定的母管压力下，放空阀全关时，当导叶开度为30％时，流量约为12000Nm³/h，导叶开度为100％时，流量约为15700Nm³/h。净化水变Ⅰ段1#、3#、5#，净化水变Ⅱ段2#、4#、6#，一循变Ⅰ段7#，一循变Ⅱ段8#。

在设定的母管压力下，导叶开度保持30％时，当放空阀开度为10％时，流量约为11500Nm³/h，当放空阀开度为15％时，流量约为10500Nm³/h，当放空阀开度为20％时，流量约为9000Nm³/h，当放空阀开度为25％时，流量约为7000Nm³/h，当放空阀开度为30％时，流量约为4000Nm³/h。

在设定的母管压力下，放空阀全关，导叶可以调节的范围为30％-100％。

在负荷分配控制模式下，设定母管压力0.80MPaG，导叶可以调节的范围为30-100％，当母管压力高于0.86MPaG时(共有二级超压保护，机组放空，母管放空阀直接输出50％，压力稳定后切回PID调节)，再逐渐打开放空阀进行调节。两个独立的PID调节回路。压缩机导叶开度、放空阀开度与气量关系如表1所示

表1

表2

本实施例方法的具体过程为：

1、启动

按下空压机启动按钮后，自动启动润滑油泵，判断润滑油压大于0.11MPa，延时5秒。复位机组联锁，在其他启动条件满足时自动启动空压机。

2、加载

当空压机运行返回回来时，导叶从0爬坡到30％，从0到30％时间为6秒，此时放空阀全开，为100％。

空压机运行返回回来时，同时空压机开始空载计时，时间为15秒。15秒时间到达后，先将放空阀直接给到70％后爬坡将放空阀关到30％。从空压机空载15秒结束到放空阀关到30％，用时30秒。此时导叶在30％，放空阀在30％。

30秒时间到，自动投入性能控制，性能控制PID自动设定值为0.81MPa(空压机出口压力)；性能控制会根据空压机出口压力自动加载。(如果压缩机出口压力低于0.81MPa，会自动关闭放空阀，和开导叶。)

当空压机放空阀全关时，机组自动投入负荷分配控制器，此时由负荷分配控制器去控制空压机导叶调整母管压力。负荷分配PID自动设定值为0.8MPa(母管压力)。

在投入性能控制或者负荷分配控制时，如果空压机出口压力高于0.86MPa，机组放空阀会自动打开。

3、卸载

当一键启停触发停机或者卸载停机按钮的时候，退出负荷分配。退出负荷分配后机组处于性能控制模式，并将性能控制器压力自动设定为0.79MPa(压缩机出口压力)。因其他机组处于负荷分配(母管压力PID设为0.8MPa)或性能控制(压缩机出口压力设定为0.81MPa)模式，卸载的机组会根据空压机出口压力设定值(0.79MPa)慢慢关闭导叶，慢慢打开放空阀。

如果在卸载过程中母管压力低于0.79MPa，机组会自动进入加载程序。加载过程中，如果放空阀关完，机组会退出卸载过程，重新进入负荷分配控制。

在卸载时，如果导叶开度<＝32％,同时放空阀开度>50％，发出停机命令，停机组。

进一步地，一键启停的过程如下：

正常运行阶段：4台CCS控制机组+N台DCS控制机组(无人值守控制，至少保证母管系统上有4台机组在线运行)

当CCS负荷分配控制器计算出(1#、2#、3#、4#空压机)的导叶开度≥80％时或者母管压力低于0.78MPaG时(三取二)，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位备用空压机的开机信号至DCS系统，DCS系统自动启动空压机，假设此时为7#空压机。7#空压机按照加载程序运行到导叶开度为30％，放空阀开度为30％的位置。

假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、4#机组运行的末端状态将是4台机组的导叶均调整至55％左右，放空阀开度为0％；7#空压机仍然保持导叶开度为30％，放空阀开度为30％的位置。45s后(接收到运行状态后空载15s+走到导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位置30s)投7#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.81MPaG。当7#空压机放空阀全关、阀位反馈信号为0％时，DCS系统将DO信号送给CCS负荷分配控制器，同时DCS系统中三级出口压力的性能控制值更改为0.84MPaG。此时CCS负荷分配控制器接管7#空压机的导叶，并实时将1#、2#、3#、4#空压机等距计算出的导叶开度给到7#空压机。假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、4#、7#机组运行的末端状态将是5台机组的导叶均调整至30％，放空阀开度为0％。(5台空压机到停1台的余量还有5000Nm³/h)

7#空压机已并网运行，当CCS负荷分配控制器计算出(1#、2#、3#、4#空压机)的导叶开度≥80％时或者母管压力低于0.78MPaG时(三取二)(5台空压机自身的调节余量还有3500Nm³/h)，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位备用空压机的开机信号至DCS系统，DCS系统自动启动空压机，假设此时为8#空压机。8#空压机按照加载程序运行到导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位置(此时大约并入4000Nm³/h的气量)。假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、4#、7#机组运行的末端状态将是5台机组的导叶均调整至60％左右，放空阀开度为0％；8#空压机仍然保持导叶开度为30％，放空阀开度为30％的位置。45s后(接收到运行状态后空载15s+走到导叶开度为30％，放空阀开度为30％的位置30s)投8#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.81MPaG。当8#空压机放空阀全关，阀位反馈信号为0％时，DCS系统将DO信号送给CCS负荷分配控制器，同时DCS系统中三级出口压力的性能控制值更改为0.84MPaG。此时CCS负荷分配控制器接管8#空压机的导叶，并实时将1#、2#、3#、4#空压机等距计算出的导叶开度给到8#空压机。假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、4#、7#、8#机组运行的末端状态将是6台机组的导叶均调整至35％，放空阀开度为0％。(6台空压机到停1台的余量还有5400Nm³/h)

7#、8#空压机已并网运行，当CCS负荷分配控制器计算出(1#、2#、3#、4#空压机)的导叶开度≥85％时或者母管压力低于0.78MPaG时(三取二)(6台空压机自身的调节余量还有3000Nm³/h)，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位备用空压机的开机信号至DCS系统，DCS系统自动启动空压机，假设此时为5#空压机。5#空压机按照加载程序运行到导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位置(此时大约并入4000Nm³/h的气量)。假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、4#、7#、8#机组运行的末端状态将是6台机组的导叶均调整至65％左右、放空阀开度为0％；5#空压机仍然保持导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位置。45s后(接收到运行状态后空载15s+走到导叶开度为30％，放空阀开度为30％的位置30s)投5#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.81MPaG。当5#空压机放空阀全关，阀位反馈信号为0％时，DCS系统将DO信号送给CCS负荷分配控制器，同时DCS系统中三级出口压力的性能控制值更改为0.84MPaG。此时CCS负荷分配控制器接管5#空压机的导叶，并实时将1#、2#、3#、4#空压机等距计算出的导叶开度给到5#空压机。假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、4#、7#、8#、5#机组运行的末端状态将是7台机组的导叶均调整至40％，放空阀开度为0％。(7台空压机到停1台的余量还有5600Nm³/h)

7#、8#、5#空压机已并网运行，当CCS负荷分配控制器计算出(1#、2#、3#、4#空压机)的导叶开度≥85％时或者母管压力低于0.78MPaG时(三取二)(7台空压机自身的调节余量还有3500Nm³/h)，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位备用空压机的开机信号至DCS系统，DCS系统自动启动空压机，假设此时为6#空压机。6#空压机按照加载程序运行到导叶开度为30％，放空阀开度为30％的位置(此时大约并入4000Nm³/h的气量)。假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、4#、7#、8#、5#机组运行的末端状态将是7台机组的导叶均调整至70％左右，放空阀开度为0％；6#空压机仍然保持导叶开度为30％，放空阀开度为30％的位置。45s后(接收到运行状态后空载15s+走到导叶开度为30％，放空阀开度为30％的位置30s)投6#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.81MPaG。当6#空压机放空阀全关，阀位反馈信号为0％时，DCS系统将DO信号送给CCS负荷分配控制器，同时DCS系统中三级出口压力的性能控制值更改为0.84MPaG。此时CCS负荷分配控制器接管6#空压机的导叶，并实时将1#、2#、3#、4#空压机等距计算出的导叶开度给到6#空压机。假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、4#、7#、8#、5#、6#机组运行的末端状态将是8台机组的导叶均调整至45％，放空阀开度为0％。(8台空压机到停1台的余量还有7200Nm³/h)

至此1#-8#空压机全部并网运行，并且均接收CCS负荷分配控制器的控制。

7#、8#、5#、6#空压机已并网运行，当CCS负荷分配控制器计算出(1#、2#、3#、4#空压机)的导叶开度≤35％时或者母管压力高于0.86MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位空压机的卸载信号至DCS系统，DCS系统将自动停止空压机，假设此时为6#空压机。6#空压机自动退出负荷分配系统，投6#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.79MPaG，缓慢进行卸载。当6#空压机的导叶开度≤32％且放空阀开度≥50％时，发出停机信号，停机组。假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、4#、7#、8#、5#机组运行的末端状态将是7台机组的导叶均调整至60％左右，放空阀开度为0％。(7台空压机到开1台的流量调节范围约为0-5600Nm3/h)

7#、8#、5#空压机已并网运行，当CCS负荷分配控制器计算出(1#、2#、3#、4#空压机)的导叶开度≤32％时或者母管压力高于0.86MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位空压机的卸载信号至DCS系统，DCS系统将自动停止空压机，假设此时为5#空压机。5#空压机自动退出负荷分配系统，投5#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.79MPaG，缓慢进行卸载。当5#空压机的导叶开度≤32％且放空阀开度≥50％时，发出停机信号，停机组。假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、4#、7#、8#机组运行的末端状态将是6台机组的导叶均调整至60％左右，放空阀开度为0％。(6台空压机到开1台的流量调节范围约为0-6000Nm³/h)

7#、8#空压机已并网运行，当1#、2#、3#、4#空压机的放空阀开度≥8％时(四取二)或者母管压力高于0.86MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位空压机的卸载信号至DCS系统，DCS系统将自动停止空压机，假设此时为8#空压机。8#空压机自动退出负荷分配系统，投8#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.79MPaG，缓慢进行卸载。当8#空压机的导叶开度≤32％且放空阀开度≥50％时，发出停机信号，停机组。假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、4#、7#机组运行的末端状态将是5台机组的导叶均调整至55％左右，放空阀开度为0％。(5台空压机到开1台的流量调节范围约为0-5000Nm³/h)

7#空压机已并网运行，当1#、2#、3#、4#空压机的放空阀开度≥12％时(四取二)或者母管压力高于0.86MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位空压机的卸载信号至DCS系统，DCS系统将自动停止空压机，假设此时为7#空压机。7#空压机自动退出负荷分配系统，投7#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.79MPaG，缓慢进行卸载。当7#空压机的导叶开度≤32％且放空阀开度≥50％时，发出停机信号，停机组。假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、4#机组运行的末端状态将是4台机组的导叶均调整至50％左右，放空阀开度为0％。(4台空压机到开1台的流量调节范围约为0-5200Nm³/h)

偶然运行阶段：3台CCS控制机组+1台及以上DCS控制机组(无人值守控制，至少保证母管系统上有4台机组在线运行，以7#空压机在系统中，4#空压机退出系统为例)

7#空压机已并网运行，当CCS负荷分配控制器计算出(1#、2#、3#空压机)的导叶开度≥80％时或者母管压力低于0.78MPaG时(三取二)(4台空压机自身的调节余量还有2800Nm³/h)，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位备用空压机的开机信号至DCS系统，DCS系统自动启动空压机，假设此时为8#空压机。8#空压机按照加载程序运行到导叶开度为30％，放空阀开度为30％的位置(此时大约并入4000Nm³/h的气量)。假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、7#机组运行的末端状态将是4台机组的导叶均调整至55％左右，放空阀开度为0％；8#空压机仍然保持导叶开度为30％，放空阀开度为30％的位置。45s后(接收到运行状态后空载15s+走到导叶开度为30％，放空阀开度为30％的位置30s)投8#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.81MPaG。当8#空压机放空阀全关，阀位反馈信号为0％时，DCS系统将DO信号送给CCS负荷分配控制器，同时DCS系统中三级出口压力的性能控制值更改为0.84MPaG。此时CCS负荷分配控制器接管8#空压机的导叶，并实时将1#、2#、3#空压机等距计算出的导叶开度给到8#空压机。假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、7#、8#机组运行的末端状态将是5台机组的导叶均调整至30％，放空阀开度为0％。(5台空压机到停1台的余量还有5000Nm³/h)

7#、8#空压机已并网运行，当CCS负荷分配控制器计算出(1#、2#、3#空压机)的导叶开度≥80％时或者母管压力低于0.78MPaG时(三取二)(5台空压机自身的调节余量还有3500Nm³/h)，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位备用空压机的开机信号至DCS系统，DCS系统自动启动空压机，假设此时为5#空压机。5#空压机按照加载程序运行到导叶开度为30％，放空阀开度为30％的位置(此时大约并入4000Nm3/h的气量)。假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、7#、8#机组运行的末端状态将是5台机组的导叶均调整至60％左右，放空阀开度为0％；5#空压机仍然保持导叶开度为30％，放空阀开度为30％的位置。45s后(接收到运行状态后空载15s+走到导叶开度为30％，放空阀开度为30％的位置30s)投5#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.81MPaG。当5#空压机放空阀全关，阀位反馈信号为0％时，DCS系统将DO信号送给CCS负荷分配控制器，同时DCS系统中三级出口压力的性能控制值更改为0.84MPaG。此时CCS负荷分配控制器接管5#空压机的导叶，并实时将1#、2#、3#空压机等距计算出的导叶开度给到5#空压机。假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、7#、8#、5#机组运行的末端状态将是6台机组的导叶均调整至35％，放空阀开度为0％。(6台空压机到停1台的余量还有5400Nm³/h)

7#、8#、5#空压机已并网运行，当CCS负荷分配控制器计算出(1#、2#、3#空压机)的导叶开度≥85％时或者母管压力低于0.78MPaG时(三取二)(6台空压机自身的调节余量还有3000Nm³/h)，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位备用空压机的开机信号至DCS系统，DCS系统自动启动空压机，假设此时为6#空压机。6#空压机按照加载程序运行到导叶开度为30％，放空阀开度为30％的位置(此时大约并入4000Nm³/h的气量)。假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、7#、8#、5#机组运行的末端状态将是6台机组的导叶均调整至65％左右，放空阀开度为0％；6#空压机仍然保持导叶开度为30％，放空阀开度为30％的位置。45s后(接收到运行状态后空载15s+走到导叶开度为30％，放空阀开度为30％的位置30s)投6#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.81MPaG。当6#空压机放空阀全关，阀位反馈信号为0％时，DCS系统将DO信号送给CCS负荷分配控制器，同时DCS系统中三级出口压力的性能控制值更改为0.84MPaG。此时CCS负荷分配控制器接管6#空压机的导叶，并实时将1#、2#、3#空压机等距计算出的导叶开度给到6#空压机。假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、7#、8#、5#、6#机组运行的末端状态将是7台机组的导叶均调整至40％，放空阀开度为0％。(7台空压机到停1台的余量还有5600Nm3/h)

至此除4#空压机外，其余空压机全部并网运行，并且均接收CCS负荷分配控制器的控制。

7#、8#、5#、6#空压机已并网运行，当CCS负荷分配控制器计算出(1#、2#、3#空压机)的导叶开度≤32％时或者母管压力高于0.86MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位空压机的卸载信号至DCS系统，DCS系统将自动停止空压机，假设此时为6#空压机。6#空压机自动退出负荷分配系统，投6#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.79MPaG，缓慢进行卸载。当6#空压机的导叶开度≤32％且放空阀开度≥50％时，发出停机信号，停机组。假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、7#、8#、5#机组运行的末端状态将是6台机组的导叶均调整至60％左右，放空阀开度为0％。(6台空压机到开1台的流量调节范围约为0-6000Nm3/h)

7#、8#、5#空压机已并网运行，当1#、2#、3#空压机的放空阀开度≥10％时(三取二)或者母管压力高于0.86MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位空压机的卸载信号至DCS系统，DCS系统将自动停止空压机，假设此时为5#空压机。5#空压机自动退出负荷分配系统，投5#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.79MPaG，缓慢进行卸载。当5#空压机的导叶开度≤32％且放空阀开度≥50％时，发出停机信号，停机组。假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、7#、8#机组运行的末端状态将是5台机组的导叶均调整至55％左右，放空阀开度为0％。(5台空压机到开1台的流量调节范围约为0-5000Nm³/h)

7#、8#空压机已并网运行，当1#、2#、3#空压机的放空阀开度≥15％时(三取二)或者母管压力高于0.86MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位空压机的卸载信号至DCS系统，DCS系统将自动停止空压机，假设此时为8#空压机。8#空压机自动退出负荷分配系统，投8#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.79MPaG，缓慢进行卸载。当8#空压机的导叶开度≤32％且放空阀开度≥50％时，发出停机信号，停机组。假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、7#机组运行的末端状态将是4台机组的导叶均调整至50％左右，放空阀开度为0％。(4台空压机到开1台的流量调节范围约为0-5200Nm³/h)

极少运行阶段：2台CCS控制机组+2台及以上DCS控制机组(无人值守控制，至少保证母管系统上有4台机组在线运行，以7#、8#空压机在系统中，3#、4#空压机退出系统为例)

7#、8#空压机已并网运行，当CCS负荷分配控制器计算出(1#、2#空压机)的导叶开度≥80％时或者母管压力低于0.78MPaG时(三取二)(4台空压机自身的调节余量还有2800Nm³/h)，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位备用空压机的开机信号至DCS系统，DCS系统自动启动空压机)，假设此时为5#空压机。5#空压机按照加载程序运行到导叶开度为30％，放空阀开度为30％的位置(此时大约并入4000Nm³/h的气量)。假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、7#、8#机组运行的末端状态将是4台机组的导叶均调整至55％左右，放空阀开度为0％；5#空压机仍然保持导叶开度为30％，放空阀开度为30％的位置。45s后(接收到运行状态后空载15s+走到导叶开度为30％，放空阀开度为30％的位置30s)投5#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.81MPaG。当5#空压机放空阀全关，阀位反馈信号为0％时，DCS系统将DO信号送给CCS负荷分配控制器，同时DCS系统中三级出口压力的性能控制值更改为0.84MPaG。此时CCS负荷分配控制器接管5#空压机的导叶，并实时将1#、2#空压机等距计算出的导叶开度给到5#空压机。假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、7#、8#、5#机组运行的末端状态将是5台机组的导叶均调整至30％，放空阀开度为0％。(5台空压机到停1台的余量还有5000Nm³/h)

7#、8#、5#空压机已并网运行，当CCS负荷分配控制器计算出(1#、2#空压机)的导叶开度≥80％时或者母管压力低于0.78MPaG时(三取二)(5台空压机自身的调节余量还有3500Nm³/h)，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位备用空压机的开机信号至DCS系统，DCS系统自动启动空压机，假设此时为6#空压机。6#空压机按照加载程序运行到导叶开度为30％，放空阀开度为30％的位置(此时大约并入4000Nm³/h的气量)。假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、7#、8#、5#机组运行的末端状态将是5台机组的导叶均调整至60％左右，放空阀开度为0％；6#空压机仍然保持导叶开度为30％，放空阀开度为30％的位置。45s后(接收到运行状态后空载15s+走到导叶开度为30％，放空阀开度为30％的位置30s)投6#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.81MPaG。当6#空压机放空阀全关，阀位反馈信号为0％时，DCS系统将DO信号送给CCS负荷分配控制器，同时DCS系统中三级出口压力的性能控制值更改为0.84MPaG。此时CCS负荷分配控制器接管6#空压机的导叶，并实时将1#、2#空压机等距计算出的导叶开度给到6#空压机。假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、7#、8#、5#、6#机组运行的末端状态将是6台机组的导叶均调整至35％，放空阀开度为0％。(6台空压机到停1台的余量还有5400Nm³/h)

至此除3#、4#空压机外，其余空压机全部并网运行，并且均接收CCS负荷分配控制器的控制。

7#、8#、5#、6#空压机已并网运行，当1#、2#空压机的放空阀开度≥16％时(二取二)或者母管压力高于0.86MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位空压机的卸载信号至DCS系统，DCS系统将自动停止空压机，假设此时为6#空压机。6#空压机自动退出负荷分配系统，投6#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.79MPaG，缓慢进行卸载。当6#空压机的导叶开度≤32％且放空阀开度≥50％时，发出停机信号，停机组。假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、7#、8#、5#机组运行的末端状态将是5台机组的导叶均调整至55％左右，放空阀开度为0％。(5台空压机到开1台的流量调节范围约为0-5000Nm³/h)

7#、8#、5#空压机已并网运行，当1#、2#空压机的放空阀开度≥20％时(二取二)或者母管压力高于0.86MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位空压机的卸载信号至DCS系统，DCS系统将自动停止空压机，假设此时为5#空压机。5#空压机自动退出负荷分配系统，投5#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.79MPaG，缓慢进行卸载。当5#空压机的导叶开度≤32％且放空阀开度≥50％时，发出停机信号，停机组。假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、7#、8#机组运行的末端状态将是4台机组的导叶均调整至50％左右，放空阀开度为0％。(4台空压机到开1台的流量调节范围约为0-5200Nm3/h)

极端事故状态下的控制(无人值守控制)：

1#-4#空压机的运行信号都丢失，CCS负荷分配控制器自动给出7#、8#空压机的开机信号至DCS系统，DCS系统自动启动7#、8#空压机，同时7#、8#空压机执行DCS系统的单机性能控制(CCS负荷分配控制器不再接管7#、8#空压机的导叶开度)。(此处以净化水变Ⅰ段、Ⅱ段母线同时失电为例)(1-4#机运行信号丢失后，CCS负荷分配控制器给出导叶开度28％，DCS作高选，＜30不接收CCS信号)

母管压力区间设置(正常运行时母管的压力在0.8-0.84MPaG之间)：

1、母管压力≥1.0MPaG时，母管安全阀起跳泄压。

2、母管压力≥0.9MPaG时(取平均值或中值)，母管放空调节阀打开泄压。(放空阀直接给50％开度，然后投入PID，如果调节阀此时为手动，则系统将阀门状态切为自动；正常运行时基本到不了)

3、母管压力≥0.88MPaG时(取平均值或中值)，负荷分配控制器自动停一台空压机。

4、母管压力≥0.86MPaG时(取平均值或中值)，DCS系统单机控制器打开空压机(5#ˉ8#机组)的放空阀。

5、母管压力≥0.84MPaG时(取平均值或中值)，负荷分配控制器打开空压机(1#ˉ4#机组)的放空阀。

6、母管压力0.80MPaG时(取平均值或中值)，负荷分配控制器调节空压机(1#ˉ8#机组)的导叶(调节范围30-100％)。。

7、母管压力≤0.78MPaG时(取平均值或中值)，负荷分配控制器自动开一台空压机。

8、母管压力≤0.75MPaG时(取平均值或中值)，负荷分配控制器自动再开一台空压机。

9、母管压力≤0.72MPaG时(取平均值或中值)，清焦空气调节阀在5S。

对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种空压站空压机群无人值守全自动控制方法，其特征在于，具体过程为：

当按下空压机的启动按钮后，自动启动润滑油泵，判断润滑油压大于0.11MPa，延时5秒；复位机组联锁，在设定的启动条件满足时自动启动空压机；当压缩机运行返回回来时，导叶从0爬坡到30％；从0到30％时间为6秒；此时放空阀全开，为100％；压缩机运行返回回来时，同时空压机开始空载计时，时间为15秒；15秒时间到达后，先将放空阀直接给到70％后爬坡将放空阀关到30％；从空压机空载15秒结束到放空阀关到30％，用时30秒；此时导叶在30％，放空阀在30％；30秒时间到，自动投入性能控制；性能控制PID自动设定值为0.81MPa；性能控制会根据压缩据出口压力自动加载，如果空压机出口压力低于0.81MPa，会自动关闭放空阀，和开导叶；当空压机放空阀全关时，机组自动投入负荷分配控制器，此时由负荷分配控制器去控制压缩机导叶调整母管压力；负荷分配PID自动设定值为0.8MPa；在投入性能控制或者负荷分配控制时，如果压缩机出口压力高于0.86MPa，机组放空阀会自动打开；

当一键启停触发停机或者卸载停机按钮的时候，退出负荷分配；退出负荷分配后机组处于性能控制模式，并将性能控制器压力自动设定为0.79MPa；因其他机组处于负荷分配或性能控制模式，卸载的机组会根据压缩机出口压力设定值慢慢关闭导叶，慢慢打开放空阀；

如果在卸载过程中母管压力低于0.79MPa，机组会自动进入加载程序；加载过程中，如果放空阀关完，机组会退出卸载过程，重新进入负荷分配控制；在卸载时，导叶开度<＝32％,同时放空阀开度>50％时，发出停机命令，停机组。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，一键启停的具体过程为：

设置有4台CCS控制机组和N台DCS控制机组在线运行；CCS控制机组为CCS系统控制的空压机，记为1#、2#、3#、4#，DCS控制机组为DCS系统控制的空压机，记为5#、6#、7#、8#；在正常运行阶段，4台CCS控制机组在线运行；

当CCS负荷分配控制器计算出1#、2#、3#、4#空压机的导叶开度≥80％时或者母管压力低于0.78MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位备用空压机的开机信号至DCS系统，DCS系统自动启动其所控制的其中一台空压机，将该空压机记为7#空压机；7#空压机按照加载程序运行到导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位置；

如果此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、4#空压机运行的末端状态将是4台空压机的导叶均调整至55％、放空阀开度为0％；7#空压机仍然保持导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位置；45s后投7#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.81MPaG；当7#空压机放空阀全关、阀位反馈信号为0％时，DCS系统将DO信号送给CCS负荷分配控制器，同时DCS系统中三级出口压力的性能控制值更改为0.84MPaG；此时CCS负荷分配控制器接管7#空压机的导叶，并实时将1#、2#、3#、4#空压机等距计算出的导叶开度给到7#空压机；如果此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、4#、7#空压机运行的末端状态将是各台空压机的导叶均调整至30％，放空阀开度为0％；

7#空压机已并网运行，当CCS负荷分配控制器计算出1#、2#、3#、4#空压机的导叶开度≥80％时或者母管压力低于0.78MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位备用空压机的开机信号至DCS系统，DCS系统自动启动空压机，记该空压机为8#空压机；8#空压机按照加载程序运行到导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位置；如果此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、4#、7#空压机运行的末端状态将是各台空压机的导叶均调整至60％、放空阀开度为0％；8#空压机仍然保持导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位置；45s后投8#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.81MPaG；当8#空压机放空阀全关、阀位反馈信号为0％时，DCS系统将DO信号送给CCS负荷分配控制器，同时DCS系统中三级出口压力的性能控制值更改为0.84MPaG；此时CCS负荷分配控制器接管8#空压机的导叶，并实时将1#、2#、3#、4#空压机等距计算出的导叶开度给到8#空压机；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、4#、7#、8#机组运行的末端状态将是各台空压机的导叶均调整至35％、放空阀开度为0％；

7#、8#空压机已并网运行，当CCS负荷分配控制器计算出1#、2#、3#、4#空压机的导叶开度≥85％时或者母管压力低于0.78MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位备用空压机的开机信号至DCS系统，DCS系统自动启动空压机，记该空压机为5#空压机；5#空压机按照加载程序运行到导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位置；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、4#、7#、8#空压机运行的末端状态将是各台空压机的导叶均调整至65％、放空阀开度为0％；5#空压机仍然保持导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位置；45s后投5#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.81MPaG；当5#空压机放空阀全关，阀位反馈信号为0％时，DCS系统将DO信号送给CCS负荷分配控制器，同时DCS系统中三级出口压力的性能控制值更改为0.84MPaG；此时CCS负荷分配控制器接管5#空压机的导叶，并实时将1#、2#、3#、4#空压机等距计算出的导叶开度给到5#空压机；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、4#、7#、8#、5#机组运行的末端状态将是各台机组的导叶均调整至40％、放空阀开度为0％；

7#、8#、5#空压机已并网运行，当CCS负荷分配控制器计算出1#、2#、3#、4#空压机的导叶开度≥85％时或者母管压力低于0.78MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位备用空压机的开机信号至DCS系统，DCS系统自动启动空压机，记该空压机为6#空压机；6#空压机按照加载程序运行到导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位置；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、4#、7#、8#、5#机组运行的末端状态将是各台机组的导叶均调整至70％、放空阀开度为0％；6#空压机仍然保持导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位置；45s后投6#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.81MPaG；当6#空压机放空阀全关、阀位反馈信号为0％时，DCS系统将DO信号送给CCS负荷分配控制器，同时DCS系统中三级出口压力的性能控制值更改为0.84MPaG；此时CCS负荷分配控制器接管6#空压机的导叶，并实时将1#、2#、3#、4#空压机等距计算出的导叶开度给到6#空压机；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、4#、7#、8#、5#、6#机组运行的末端状态将是8台机组的导叶均调整至45％、放空阀开度为0％；

至此1#-8#空压机全部并网运行，并且均接收CCS负荷分配控制器的控制；

7#、8#、5#、6#空压机已并网运行，当CCS负荷分配控制器计算出1#、2#、3#、4#空压机的导叶开度≤35％时或者母管压力高于0.86MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位空压机的卸载信号至DCS系统，DCS系统将自动停止其控制的其中一台空压机，该空压机自动退出负荷分配系统，投该空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.79MPaG，缓慢进行卸载；当该空压机的导叶开度≤32％且放空阀开度≥50％时，发出停机信号，停机组；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后余下的各空压机运行的末端状态将是各台空压机的导叶均调整至60％、放空阀开度为0％；

此时，当CCS负荷分配控制器计算出1#、2#、3#、4#空压机的导叶开度≤32％时或者母管压力高于0.86MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位空压机的卸载信号至DCS系统，DCS系统将继续自动停止其所控制的还在并网运行的其中一台空压机，该空压机自动退出负荷分配系统，投该空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.79MPaG，缓慢进行卸载；当该空压机的导叶开度≤32％且放空阀开度≥50％时，发出停机信号，停机组；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后剩余的所有空压机运行的末端状态将是各台空压机的导叶均调整至60％、放空阀开度为0％；

此时，当1#、2#、3#、4#空压机的放空阀开度≥8％时或者母管压力高于0.86MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位空压机的卸载信号至DCS系统，DCS系统将自动停止其所控制的还在并网运行的其中一台空压机，该空压机自动退出负荷分配系统，投该空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.79MPaG，缓慢进行卸载；当该空压机的导叶开度≤32％且放空阀开度≥50％时，发出停机信号，停机组；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后剩余的所有空压机运行的末端状态将是各台空压机的导叶均调整至55％、放空阀开度为0％；

此时，当1#、2#、3#、4#空压机的放空阀开度≥12％时或者母管压力高于0.86MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位空压机的卸载信号至DCS系统，DCS系统将自动停止其所控制的还在并网运行的最后一台空压机，该空压机自动退出负荷分配系统，投该空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.79MPaG，缓慢进行卸载；当该空压机的导叶开度≤32％且放空阀开度≥50％时，发出停机信号，停机组；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、4#空压机运行的末端状态将是4台机组的导叶均调整至50％、放空阀开度为0％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，一键启停的具体过程为：

在偶然运行阶段，至少3台CCS控制机组和1台以上DCS控制机组正在线运行；CCS控制机组为CCS系统控制的空压机，记1#、2#、3#在线运行，还有一台空压机4#未在线运行；DCS控制机组为DCS系统控制的空压机，有一台正在线运行，其他未在线运行；

DCS系统控制的空压机中，7#空压机已并网运行，当CCS负荷分配控制器计算出1#、2#、3#空压机的导叶开度≥80％时或者母管压力低于0.78MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位备用空压机的开机信号至DCS系统，DCS系统自动启动空压机，记该空压机为8#空压机；8#空压机按照加载程序运行到导叶开度为30％，放空阀开度为30％的位置；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、7#机组运行的末端状态将是4台机组的导叶均调整至55％、放空阀开度为0％；8#空压机仍然保持导叶开度为30％，放空阀开度为30％的位置；45s后投8#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.81MPaG；当8#空压机放空阀全关，阀位反馈信号为0％时，DCS系统将DO信号送给CCS负荷分配控制器，同时DCS系统中三级出口压力的性能控制值更改为0.84MPaG；此时CCS负荷分配控制器接管8#空压机的导叶，并实时将1#、2#、3#空压机等距计算出的导叶开度给到8#空压机；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、7#、8#机组运行的末端状态将是5台机组的导叶均调整至30％、放空阀开度为0％；

7#、8#空压机已并网运行，当CCS负荷分配控制器计算出1#、2#、3#空压机的导叶开度≥80％时或者母管压力低于0.78MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位备用空压机的开机信号至DCS系统，DCS系统自动启动空压机，记该空压机为5#空压机；5#空压机按照加载程序运行到导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、7#、8#机组运行的末端状态将是5台机组的导叶均调整至60％、放空阀开度为0％；5#空压机仍然保持导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位置；45s后投5#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.81MPaG；当5#空压机放空阀全关、阀位反馈信号为0％时，DCS系统将DO信号送给CCS负荷分配控制器，同时DCS系统中三级出口压力的性能控制值更改为0.84MPaG；此时CCS负荷分配控制器接管5#空压机的导叶，并实时将1#、2#、3#空压机等距计算出的导叶开度给到5#空压机；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、7#、8#、5#机组运行的末端状态将是6台机组的导叶均调整至35％、放空阀开度为0％；

7#、8#、5#空压机已并网运行，当CCS负荷分配控制器计算出1#、2#、3#空压机的导叶开度≥85％时或者母管压力低于0.78MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位备用空压机的开机信号至DCS系统，DCS系统自动启动空压机，记该空压机为6#空压机，6#空压机按照加载程序运行到导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位置；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、7#、8#、5#机组运行的末端状态将是6台机组的导叶均调整至65％、放空阀开度为0％；6#空压机仍然保持导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位置；45s后投6#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.81MPaG；当6#空压机放空阀全关、阀位反馈信号为0％时，DCS系统将DO信号送给CCS负荷分配控制器，同时DCS系统中三级出口压力的性能控制值更改为0.84MPaG；此时CCS负荷分配控制器接管6#空压机的导叶，并实时将1#、2#、3#空压机等距计算出的导叶开度给到6#空压机；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、3#、7#、8#、5#、6#机组运行的末端状态将是7台机组的导叶均调整至40％，放空阀开度为0％；

至此除4#空压机外，其余空压机全部并网运行，并且均接收CCS负荷分配控制器的控制；

7#、8#、5#、6#空压机已并网运行，当CCS负荷分配控制器计算出1#、2#、3#空压机的导叶开度≤32％时或者母管压力高于0.86MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位空压机的卸载信号至DCS系统，DCS系统将自动停止其所控制的已并网运行的其中一台空压机；6#空压机自动退出负荷分配系统，投该空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.79MPaG，缓慢进行卸载；当该空压机的导叶开度≤32％且放空阀开度≥50％时，发出停机信号，停机组；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后余下所有空压机运行的末端状态将是各台机组的导叶均调整至60％、放空阀开度为0％；

此时，当1#、2#、3#空压机的放空阀开度≥10％时或者母管压力高于0.86MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位空压机的卸载信号至DCS系统，DCS系统将自动停止其所控制的已并网运行的其中一台空压机，该空压机自动退出负荷分配系统，投该空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.79MPaG，缓慢进行卸载；当该空压机的导叶开度≤32％且放空阀开度≥50％时，发出停机信号，停机组；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后余下各空压机运行的末端状态将是各台机组的导叶均调整至55％、放空阀开度为0％；

此时，当1#、2#、3#空压机的放空阀开度≥15％时或者母管压力高于0.86MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位空压机的卸载信号至DCS系统，DCS系统将自动停止其所控制的已并网运行的其中一台空压机，该空压机自动退出负荷分配系统，投该空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.79MPaG，缓慢进行卸载；当该空压机的导叶开度≤32％且放空阀开度≥50％时，发出停机信号，停机组；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后余下所有空压机运行的末端状态将是各台机组的导叶均调整至50％、放空阀开度为0％。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，一键启停的具体过程为：

在极少运行阶段，有至少2台CCS控制机组和2台DCS控制机组在线运行；CCS控制机组为CCS系统控制的空压机，记1#、2#在线运行，空压机3#、4#未在线运行；DCS控制机组为DCS系统控制的空压机，记7#、8#空压机在线运行，5#、6#空压机未在线运行；

当CCS负荷分配控制器计算出1#、2#空压机的导叶开度≥80％时或者母管压力低于0.78MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位备用空压机的开机信号至DCS系统，DCS系统自动启动5#空压机；5#空压机按照加载程序运行到导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位置；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、7#、8#机组运行的末端状态将是4台机组的导叶均调整至55％、放空阀开度为0％；5#空压机仍然保持导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位置；45s后投5#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.81MPaG；当5#空压机放空阀全关、阀位反馈信号为0％时，DCS系统将DO信号送给CCS负荷分配控制器，同时DCS系统中三级出口压力的性能控制值更改为0.84MPaG；此时CCS负荷分配控制器接管5#空压机的导叶，并实时将1#、2#空压机等距计算出的导叶开度给到5#空压机；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、7#、8#、5#机组运行的末端状态将是5台机组的导叶均调整至30％，放空阀开度为0％；

7#、8#、5#空压机已并网运行，当CCS负荷分配控制器计算出1#、2#空压机的导叶开度≥80％时或者母管压力低于0.78MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位备用空压机的开机信号至DCS系统，DCS系统自动启动空压机，记该空压机为6#空压机；6#空压机按照加载程序运行到导叶开度为30％，放空阀开度为30％的位置；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、7#、8#、5#机组运行的末端状态将是5台机组的导叶均调整至60％、放空阀开度为0％；6#空压机仍然保持导叶开度为30％、放空阀开度为30％的位置；45s后投6#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.81MPaG；当6#空压机放空阀全关、阀位反馈信号为0％时，DCS系统将DO信号送给CCS负荷分配控制器，同时DCS系统中三级出口压力的性能控制值更改为0.84MPaG；此时CCS负荷分配控制器接管6#空压机的导叶，并实时将1#、2#空压机等距计算出的导叶开度给到6#空压机；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、7#、8#、5#、6#机组运行的末端状态将是6台机组的导叶均调整至35％，放空阀开度为0％；

至此除3#、4#空压机外，其余空压机全部并网运行，并且均接收CCS负荷分配控制器的控制；

7#、8#、5#、6#空压机已并网运行，当1#、2#空压机的放空阀开度≥16％时或者母管压力高于0.86MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位空压机的卸载信号至DCS系统，DCS系统将自动停止空压机，假设为6#空压机；6#空压机自动退出负荷分配系统，投6#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.79MPaG，缓慢进行卸载；当6#空压机的导叶开度≤32％且放空阀开度≥50％时，发出停机信号，停机组；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、7#、8#、5#机组运行的末端状态将是5台机组的导叶均调整至55％左右，放空阀开度为0％；

7#、8#、5#空压机已并网运行，当1#、2#空压机的放空阀开度≥20％时或者母管压力高于0.86MPaG时，CCS负荷分配控制器自动给出第一顺位空压机的卸载信号至DCS系统，DCS系统将自动停止空压机，假设为5#空压机；5#空压机自动退出负荷分配系统，投5#空压机自身的性能控制，取自身三级出口压力，压力设定为0.79MPaG，缓慢进行卸载；当5#空压机的导叶开度≤32％且放空阀开度≥50％时，发出停机信号，停机组；假设此时装置外系统中用气量没有变化，最后1#、2#、7#、8#机组运行的末端状态将是4台机组的导叶均调整至50％左右，放空阀开度为0％。