CN202560605U - 一种多级压缩机控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种多级压缩机控制系统，它包括可编程控制器PLC；在压缩机上连接设有进气温度传感器、压缩机各级出口气压反馈传感器、出口气体温度传感器和气缸气压反馈传感器，前述传感器匀与可编程控制器PLC连接；该可编程控制器PLC连接通过信号线与直流电机，将开度脉冲信输送至直流电机，该直流电机通过推杆与压缩机的导叶连接。本实用型设计合理，它实现了对多级离心式压缩机系统的精细控制，能够快速、准确判断故障发生的先兆，及时报警并采取必要的措施，避免灾难性事故的发生，对提高系统的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种控制系统，特别是一种多级压缩机控制系统。
背景技术
多级离心式压缩机具有体积小、流量大、重量轻、运行效率高、易损件少、输送气体无油气污染、供气均匀、运转平稳、经济性好等一系列优点。因此，离心式压缩机在石油化工生产中得到了广泛的应用。比如钢铁、电力、造船等多个行业，在西气东输工程中全线选用的也是离心式压缩机。
现有技术中多级压缩机控制系统控制方式多采用恒转速截流控制，喘振判断机制采用单一的极限压力法。其缺陷在于：
(a) 系统运行能耗高，且控制系统对于产生的一些故障，多采取停机一种应对方式；
(b) 采用单一恒压控制方式，无法满足现场复杂多样的控制要求；
(c)单一的喘振判断机制，缺乏喘振预判断功能，无法准确、及时、有效的避免喘振危险发生。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现在技术的不足，提供一种设计更为合理、控制效果好的一种多级压缩机控制系统。
本实用新型所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本实用新型是一种多级压缩机控制系统，其特点是：它包括可编程控制器PLC；在压缩机上连接设有进气温度传感器、压缩机各级出口气压反馈传感器、出口气体温度传感器和气缸气压反馈传感器，前述传感器匀与可编程控制器PLC连接；该可编程控制器PLC连接通过信号线与直流电机，将开度脉冲信输送至直流电机，该直流电机通过推杆与压缩机的导叶连接。
本实用新型所述的多级压缩机控制系统中：所述的可编程控制器PLC可以通过MPI接口与上位机连接。
本实用新型控制系统的核心部件是可编程控制器PLC，还包括各传感器。系统采用压缩机气压反馈参数为输入参数，用以表征压缩机的工作状态；以导叶开度为控制变量，压气机出口压力Pc为被控变量，并根据进气温度T加以温度修正。控制软件采用模块化没计，采取开闭环相结合和分段PID等控制策略。为便于试验调试，电控单元还留有通讯口与外部计算机进行通讯，可以通过计算机设置控制命令或将数据传送给计算机，以便于数据存储、处理和分析。
本实用新型选用可编程控制器PLC控制，它集成度高、质量可靠、技术先进、扩展方便，可以提供PROFIBUS-DP接口和MPI通讯接口，可方便的与计算机、触摸屏以及其它工控智能设备相连接，通过接口模块完成对气体温度、压力、流量等信号的测量和对调节阀、直流电机、电动油泵等生产设备的控制任务。PLC通过工业现场总线与主控制站联系，完成整个控制过程。
本实用新型的出口流量精确控制利用PID控制原理，通过现场试验得出工程数据，得出相关公式及控制算法。系统采用压缩机气压反馈参数为输入参数，用以表征压缩机的工作状态；以导叶开度为控制变量，压气机出口压力为被控变量，并根据进气温度加以温度修正。
本实用新型为保证压缩机系统运行安全，可设计采用报警、软停机、强制停机、紧急停止四种方式来处理异常情况，依据异常情况的危急程度采用不同的应对措施：对于不危急系统正常运行的普通异常情况，采用报警的方式提醒操作人员注意；对于危急系统正常运行异常情况，根据危险情况的不同对系统进行软停机和强制停机两种模式；对于出现的可能危急人身及设备财产安全的异常情况，采取紧急停机的方式，切断一切设备运行，并保持设备当前状态。
本实用新型可以通过多种方式综合判断系统是否处于喘振状态。系统的流量控制范围在70-100%之间，当流量小于防喘振点时系统自动开启防喘振阀。如果发生因运行和环境条件改变导致的喘振，系统会自动调节防喘振设置避免喘振再次发生。
本实用新型系统的控制程序设计可以采用西门子公司的Step7作为开发工具，使用模块化设计，主要由以下几种功能块组成：系统初始化模块，信号采集、处理模块，系统控制模块，信息接收、发送模块，报警信息处理模块等。本实用新型中，整个控制系统需采用工业现场总线与主控单元进行联网。进口导叶通过直流电机驱动，采用变速控制，既保证了导叶的响应速度又能确保控制精度。该系统比较伺服系统响应速度和精度相当，但造价大幅下降。使得系统性能优越，功能丰富，提高了使用的简便性，实现更高的效益。
与原有技术相比，本实用新型的优点及技术效果是：
（1）本实用型设计合理，它实现了对多级离心式压缩机系统的精细控制，能够快速、准确判断故障发生的先兆，及时报警并采取必要的措施，避免灾难性事故的发生，对提高系统的可靠性。
（2）它可以适应不同功率的空气压缩机较宽广的工作范围，实现控制方式灵活机动、匹配性强，任何工况下都能保证压缩机出口理想的空气压力，达到气压、温度、效率最佳匹配。
附图说明
图1为本实用新型的系统原理框图。
具体实施方式
以下参照附图，进一步描述本实用新型的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
实施例1，参照图1，一种多级压缩机控制系统，它包括可编程控制器PLC；在压缩机上连接设有进气温度传感器、压缩机各级出口气压反馈传感器、出口气体温度传感器和气缸气压反馈传感器，前述传感器匀与可编程控制器PLC连接；该可编程控制器PLC连接通过信号线与直流电机，将开度脉冲信输送至直流电机，该直流电机通过推杆与压缩机的导叶连接。
实施例2，实施例1所述的多级压缩机控制系统中：所述的可编程控制器PLC通过MPI接口与上位机连接。
Claims (2)
1.一种多级压缩机控制系统，其特征在于：它包括可编程控制器PLC；在压缩机上连接设有进气温度传感器、压缩机各级出口气压反馈传感器、出口气体温度传感器和气缸气压反馈传感器，前述传感器匀与可编程控制器PLC连接；该可编程控制器PLC连接通过信号线与直流电机，将开度脉冲信输送至直流电机，该直流电机通过推杆与压缩机的导叶连接。
2.根据权利要求1所述的多级压缩机控制系统，其特征在于：所述的可编程控制器PLC通过MPI接口与上位机连接。
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| CN201220175928XU CN202560605U (zh) | 2012-04-24 | 2012-04-24 | 一种多级压缩机控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN202560605U true CN202560605U (zh) | 2012-11-28 |
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| CN103343748A (zh) * | 2013-07-04 | 2013-10-09 | 连云港杰瑞网络有限公司 | 基于plc的多级离心式压缩机恒压控制装置 |
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Legal Events
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
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Granted publication date: 20121128 |
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