离心式压缩机控制系统中PLC的运用实践研究论述.pdf

机械与设备 2016 年 08 期︱239︱ 离心式压缩机控制系统中离心式压缩机控制系统中PLCPLC的运用实践研究论述的运用实践研究论述 刘剑威 孙 磊 江玉波 沈阳鼓风机集团股份有限公司 辽宁 沈阳 110869 摘要作为一种在叶轮的作用下进行高速旋转，在压缩腔内对气体进行压缩，从而使一定的压力在气体中形成的设备，离心式压缩机 不但结构简单、容量大、供气均匀，而且还体积小、运行平稳，因而被广泛的运用在纺织、冶金、电力、轻纺、电力以及石化等工业化企 业当中。而随着科技水平的提高，在离心式压缩机的控制系统中出现了 PLC，因为是在新时代下形成的产物，人们对于这方面的认知还存 在一定缺陷，文章就将围绕 PLC 运用在离心式压缩机的控制系统方面进行分析。 关键词离心式压缩机；控制系统；PLC 运用；实践分析 中图分类号TB652 文献标识码B 文章编号1006-8465（2016）08-0239-01 1 实践概括 在 A 厂中所使用的一台离心式压缩机依然沿用的是以往常规模 拟的仪表控制系统，该控制系统存在着较差的通用性，需要控制的 电器较多，但其保护系统和监控系统的技术水平却较低，因而整个 机身的抗干扰能力较差，有着较高的系统故障发生率，现目前，由 于该设备已经多次发生了停车事故，使工厂生产的安全性受到了严 重影响，因而已经停止使用，等待进一步处理。 2 总体控制系统的设计分析 2.1 构成控制系统 为了确保离心式压缩机的正常运行，我们需要使冷却、电机以 及润滑等多个系统得到保证，首先我们需要划分整个的控制系统， 将其分为监测控制、压力控制、冷却水控制、电机控制、各种保护 控制以及润滑油控制等六部分。为了对进出口气体的流量和压力进 行控制就需要使用到压力控制系统，其目的是为了将压缩机在正常 情况下运行的主体系统实现；为了向恒定压力提供冷却水就需要采 用冷却水控制系统。 2.2 控制系统的设计 PLC 自身对具有的优点有很多，如组合灵活、安装调试便捷 以及功能完善等，正是因为众多的有限存在，使其成为了有效对现 代化工业进行控制的一种重要方式。在本次实践中所采用的是上下 位机相互配合进行控制的方式，上位机在工业控制组态这一软件的 控制下，能够将对离心式压缩机正常工作运行状态控制和监测的目 标实现；下位机所使用的 PLC 来自于其他国家，其能够良好的实现 对设备的控制功能（如图一，关于系统总体工作的流程图）。 3 应用在各个控制子系统中 3.1 在润滑油控制系统中的应用 对于整体性的离心式压缩机而言，做好润滑油系统的控制是非 常重要的工作内容，其能够确保整个设备的正常运行。众所周知， 加热器、油泵、 传感器、油箱、连接管路以及冷却器等共同构成了 润滑油系统。油压检测、轴承温度监测以及油箱温度检测等属于润 滑油系统检测的参数，其中，需要严格地控制滑动轴承位置的油温， 以便于其能够将压力油膜形成；当油箱内的温度没有满足标准要求 时，电加热器就会自行开始工作，以便于油温能够达到系统所需要 的温度范围，当油温较高时，设备就会自行停止加热。高于五十七 摄氏度的油温，声光警报会从系统内发出；高于六十三摄氏度的油 温，系统自动会采取跳级操作。 3.2 在电机控制系统中的应用 电机轴位移、电极电流以及电机轴瓦温度等模拟量输入会出现 在主电机控制系统的回路中。为了能够保证离心式压缩机在正常情 况下的启动和停止，就需要将启动条件以及停止条件设置在离心式 压缩机中。由于气温、油温、冷却水水压以及油压等因素会对压缩 机造成影响，甚至有紧急停机的情况出现，因而笔者认为只有在正 常启动条件达到的情况下，才能够启动主电机，当额定转速达到以 后，才能够调节所需工况的压力和压缩机流量条件，确保其的投入 使用是正常的。 3.3 控制子系统的保护 出口气体流量、轴位移、各段振动、电机轴瓦温度、轴承温度 以及出口气体的压力等存在于离心式压缩机中的子系统均属于受保 护的范畴，在设置这些参数的时候首先需要在 PLC 的模拟单元量中 输入相关的传感器所采集到的模拟量信号，以便于 PLC 能够对系统 异常状况进行判断，当参数满足规定限值的要求时，就会有声光讯 号的报警或者跳机等情况发生，此时离心式压缩机就能够在合理的 范围内运行。 3.4 应用在压力流量系统中 上位机同 PLC 之间的通讯大多采取的是串行传输的方式，由于 有较远的传输距离存在， 因而需要在平衡方式的传输下以 RS-422 的 接口标准实现通信功能，简单讲就是双段接收和双端发送，逻辑状 态是由存在于两条传输线路间的电位差值所决定的。 在 MCGS 工作组 态软件的运用下对离心式压缩机进行实时在线控制和监测，因为该 软件具有易学易用性、较强延续性、数据处理功能强大、良好扩充 性等优点，因而能够广泛的同 PLC 结合运用。 4 总结 综上所述， 在 MCGS 同 PLC 组态软件的结合利用下有效改造了离 心式压缩机对于各个子体系的监控功能，相关的压缩机保护的举措 也得了完善，在实时监控压缩机工作状态的过程中，还对相关的设 备控制性能进行了改进、优化，从而使系统运行时所产生噪音的影 响大大降低了，并确保了工作效率的提升。可见，在 PLC 的运用下， 确保了系统运行的安全性和稳定性，达到了节能减排的运行效果。 参考文献 [1]李剑峰.空气压缩机 PLC 控制系统的研究与实践[J].可编程控制器 与工厂自动化,2013,1279-8397. [2]王喜泽.喷煤系统中离心式压缩机的控制系统设计与实现[D].东北 大学,2012. [3]向宗继.三重冗余式压缩机综合控制系统研究[D].东北大学,2010. [4]孔宪标.尿素/合成氨压缩机组防喘振控制的研究[D].东北大学, 2011.