压缩机无级调节系统在CS3000上的实现

赖 红 军 ， 智 泉 ， 亮 亮 高 郭
（ 山子 石 化 公 司 炼 油 厂 仪 表 车 间 ， 疆 独 山子 独 新 ８３０） ３ ６０
摘 要 ：概述了 Ｈｙ ｒＣ ｄｏ ＯＭ 无级气量调节系统的节能原理 ， 系统在加氢装置的应用方案 ， 新氢压缩机投用系统后 的节能效
果， 简要 叙 述 Ｊ ，ＨｙｒＣ ｄ ｏ ＯＭ 系统 在 横 河 Ｃ ３ ０ Ｓ ０ ０系 统 上 的液 压 油 泵 逻 辑 联 锁 、 程控 制 、 ／ 分 手 自动 切 换 组 态 实 现等 。
Ｄ Ｓ中 。 电 子 液 压 执 行 机 构 和 进 气 阀 卸 荷 器 根 Ｃ
Ｋ ｌ ２Ｂ Ｕ
图 １ 改 进 前 控 制 方 案 １２ 增 加 Ｈ ｄｏ 。 ｙ ｒＯＯＭ 系统 后 的 控 制 系 统
据 ４ ２ ～ ＯｍＡ 的控制 信 号 延迟 进 气 阀关 闭 的 时 间
来 调 节 每 个 活 塞 行 程 所 压 缩 的气 量 。Ｄ Ｓ中 的 Ｃ
ＰＤ调节 器 根 据 实 际负 荷 需 求 计 算 出 ４ ２ Ｉ ～ ＯｍＡ
配 备 了 Ｈｙ ｒＣ ｄｏ ＯＭ 系 统 的 压 缩 机 Ｋ１ ２ Ｂ ０ Ａ／
作 为常 开机 和备用机 ， 以根 据实 际生产 的需求 提 可
供 可 变 气 量 。 可 实 现 从 ０ 长 期 运 行 最 低 负 荷 限 制 （
和组态 中 。
一
负荷 值 ， ｄｏ ＯＭ 的 控 制 信 号 将 会 被 放 大 和 线 Ｈｙ ｒ Ｃ
性 化 。 １ ２ １ Ｃ１ １ Ｃ ２是 一 个 计 算 模 快 ， 现 ０ １Ｐ ０ ５ Ｌ 实
Ｈｙ ｒ Ｃ Ｍ 负 荷 变 化 时 分 程 点 相 应 的 变 化 功 能 。 ｄｏ Ｏ ３ 投 用 Ｈ ｄｏ ＯＭ 前 后 的 比较 ｙ ｒＯ 原 来 的操 作 采 用 手 动 控 制 逐 级 返 回 ， 为 因 素 人 较 大 ， 制 各 级 问 压 缩 比 随 意 性 较 大 ， 机 组 的 平 控 对 稳 运 行 不 利 ， ｄ ｏ ＯＭ 系 统 投 用 后 ， 定 了 各 级 Ｈｙ ｒＣ 固
组 态 模 块 如 图 ３所 示 。
图中 １ ２ １ Ｙ１ １ Ｇ ０ １ Ｐ ０ ５ ２模 块 就 是 分 程 控 制 模
块 ， 先 的 控 制 是 如 图 中 粗 线 所 示 直 接 输 出 到 原
在 压缩 机 的应 用 实 例 中显 示 ， ｄ ｏ ＯＭ 系 Ｈｙ ｒＣ
统 不 仅 可 以 实 现 压 缩 机 流 量 ０ １） 无 级 可 调 ， ～ （ ０
１ ２ １ Ｖ１ Ｉ ， 有 其 他 的 模 块 。 当 系 统 切 到 ０ １Ｐ ０５ 没
Ｈｙ ｒＣ ｄ ｏ ＯＭ 系 统 自 动 控 制 时 ， ０ １ Ｐ ０ ５ １ ２ １ Ｙ１ １ Ｇ２模
而 且节 能效 果显 著 ， 部分 投资 当年 就可 以收 回成 大 本 。另外 ， 缩机 部分 负荷 运行 可提 高压 缩机 的可 压 靠 性 ， 长 压 缩 机 的使 用 寿 命 。 Ｈｙ ｒＣ 延 ｄｏ ＯＭ 系 统
压缩 比 ， 操作 方便 ， 果 无 级 调 节 系 统 出 现故 障 时 如 仍可 用 Ｄ Ｓ进 行控 制 而不至 于停 车 。 同时 机组 运 Ｃ 行稳 定 ， 置 电耗 下 降 明 显 ， 装 置 的 降耗 意 义 重 装 对 大 ， 工艺 、 备控 制十 分有 利 ， 对 高压设 备 的安 对 设 也 全 长周 期运 行起 到 了积极 作用 。
节 两种 。
１ 工 作 原 理
Ｈｙ ｒＣ Ｍ 系统 是专 为往复 式压 缩 机设 计 的 ｄｏ Ｏ
气量 无 级 调 节 装 置 ， 实 现 压 缩 机 气 量 在 ０ 能 ～
１ ０ 范 围 内的无 级 调 节 。 Ｈｙ ｒＣ Ｏ ｄｏ ＯＭ 是 高 度 集 成 的 电子 控 制 系统 ， 够 完 全 嵌 入 到 工 厂 现 有 的 能
样 压缩 机在 ０ １０ 范 围都 可 以得 到 有 效 控 制 。 ～ ０ 增 加 了 Ｈｙ ｒＣ ｄ ｏ ＯＭ 调 节 系 统 的 控 制 方 案 ， 图 ２ 如
所示 。
电子 指令 传送 给 执行 机 构 。在 部 分 负 荷 时 ， 缩 压 行 程 开始 阶 段 ， 气 阀在 卸 荷 器 的作 用 下 保 持 全 进 开 状 态 ， 缸 里 的 气 体 不 被 压 缩 ， 回 流 到 进 气 气 就
腔 。 当 电 子 指 令 发 出 后 ， 气 阀 关 闭 ， 缸 里 的 进 气
气 体 被压 缩 ， 到达 排 气 压 力 后 ， 出到 排 气 管 线 。 排
装 备 了 Ｈｙ ｒＣ ｄｏ ＯＭ 系 统 后 ， 缩 机 只 对 实 际 需 要 压 的 气 量 进 行 压 缩 ， 而 能 够 最 大 限 度 地 节 约 从
控 制 的死 区 ， 以取得 最好 的控 制性 能和 精确 的实 际
级控 制 器 对 控 制 压 缩 机 的 流 量 非 常 重 要 ，
二 、 级控制 器使 级 问压力 保持 在设 定值 。装 备 了 三 Ｈｙ ｒＣ ｄｏ ＯＭ 后 的分 程 控 制 功 能 ， 加 到 控 制 逻 辑 增
ｔＮ ｌ Ｉ Ｔ
１ ２ｌ Ｐ Ｏ ｌ Ｖ １ ５ ＴＫ ０ｌ Ｍ ＬＤ — ＳＷ
髓）＿负ｌ （ Ｊ载 Ｍ级 Ａ
厂
０２ Ｉ ７０Ａ
【Ｍ ＬＤ－Ｓ Ｗ
Ｈ ｄ。 。 Ｂ ｙｒｃ Ｍ 一级负载 Ｉ Ｏ ｓ
ＵＴ
Ｅ Ｔ
ｌ １２ １ Ｙ ０ ｌＰ ｌ ７０Ｂ ０２
级 控 制 信 号 既 可 以 用 来 控 制 Ｈｙ ｒＣ ｄ ｏ ＯＭ
系统 ， 同时 也 可 以 用来 控 制 旁 通 回 流 阀 。因此 ， 在 Ｄ Ｓ组态 时需要把原有 的一级控制信 号通过分 程分 Ｃ 为两个 ： 一个控 制 Ｈｙ ｒＣ Ｍ 系统 ， ｄｏ Ｏ 一个 控 制旁 通 阀。 目前旁 通 阀 的控 制器 信 号输 出范 围Ｏ ０ 。 ～１ ０
压 缩 机 配 备 Ｈｙ ｒＣ ｄ ｏ ＯＭ 系 统 后 ， 三 个 主 要 有
的控 制 回路 ：机组进 气压 力 、 气压 力 和 系统 压力 排 低选 后一级 控制 回路 ； 级 进 气 压力 控 制 回路 ； 二 三
级 进 气 压 力 控 制 回路 。
一
避免 不稳 定 的控 制 操 作 ， 应 消 除 对 Ｈｙ ｒＣ 相 ｄ ｏ ＯＭ
某装 置 的新氢 压 缩 机有 ２台 Ｋ１ ２ Ｂ组 成 ， ０ Ａ／
机 组 把 氢 气 从 大 约 ２ ａ（ ａ 一 ０ １ＭＰ ） Ａ） ５ｂ ｒ１ｂ ｒ ． ａ （ 压 缩 至 １ ２ｂ ｒ Ａ） 根 据 装 置 现 在 的 控 制 ， 过 返 ６ ａ （ 。 通
第 ２ 期
赖 红 军 等 。压 缩 机 无 级 调 节 系 统在 Ｃ ３ ０ Ｓ ０ ０上 的 实 现
的控 制信 号 ， 把 负 荷 控 制 信 号 传 输 至 中 间接 口 并
单 元 （ Ｉ ， Ｉ 把 ４ ２ Ｃ Ｕ） Ｃ Ｕ ～ ＯｍＡ 的 控 制 信 号 转 换 成
为 ３ ） １ ０ 负 荷之 问 的无级气 量调 节 。当负 Ｏ 至 ０ 荷低 于最 低值 时 ， 以通过 现有 的旁 通 阀 自动 回流 可 来 满足 对整个 气量 的需要 。运 用分程 控制 的概 念 ， Ｈｙ ｒＣ ｄｏ ＯＭ 和旁 通 阀可 以由 同一控 制 器控 制 。这
ＩＭ ＬＤ— ＳＷ
块 是一个 分程 点不 断变化 的分 程控 制模 块 。 正 常 状 态 下 的 分 程 控 制 点 必 须 设 定 为 Ｈｙ ｒＣ ｄ ｏ ＯＭ 最低 负荷 限制 ３ 。 只有 这 样 ， 能 ０ 才
还 能改 善压 缩机 的操作 难度 ， 装置 系统 工艺参 数 使
更加 稳定 。
６ ６
第 ４ ７卷
第 ２期
石
油
化
工 自 动
化
Ｖ０１ ４７，Ｎｏ． ． ２
２１ ０ １年 ４月
ＡＵ Ｔ ０Ｍ Ａ Ｔ１ Ｎ Ｎ ０ Ｉ ＰＥＴ Ｒ（＿ ）ＣＨ ＥＭ Ｉ ＣＡ Ｌ Ｉ ＤＵ ＳＴＲＹ Ｎ
Ａ ｐ ｉ．２ １ ｒｌ ０１
压 缩 机 无 级 调 节 系 统 在
Ｃ ３０ Ｓ 的 实 现 ０ ０上
能源 。
１ 改 进 前 控 制 系 统 １
收 稿 日期 ： ０ １— １ ０ 修 改 稿 ） ２ １ ０ —２ （ 。 作 者 简 介 ： 红 军 ，９ ６年 毕 业 于 青 岛 海 洋 大 学 计 算 机 及 应 赖 １９
用 专 业 ， １ 作 于 独 Ｉ 子石 化 炼 油 厂 ， 要 从 事 Ｄ Ｓ应 用 软 件 开发 现 二 Ｉ Ｊ 主 Ｃ 和 维 护 工 作 ， 高级 Ｔ程 师 。 任
石 油 化 工 自动 化
第 ４ 卷 ７
Ｈ ｄｏ Ｍ分 程 点控 制 ｌ Ｅ ｙ ｒｃＯ Ｔ Ｓ Ｐ １Ｇ 输 １线 性化 １ １２ １Ｙ Ｙ１ ２ ｔ ０５ ｊ ０ １Ｐ
｛ ０ Ｇ２ ｌ１ ５ 一ＶＲ
１ ２ｌ Ｐ Ｏ １ Ｖ ｌ ５ ２ ＴＫ ０１ Ｇ １ ２ｌ Ｐ Ｏ １ Ｙ １ ｌ Ｇ２ ０５
４ 结 束 语
低选器 的输 出信 号与 压缩 机 的负 荷相 关 （ 只使 用旁
通 阀 时 ， 个 值 显 示 的就 是 旁 通 阀 的关 度 ） 这 。
使 用分 程功 能时 ， 低选 后控 制信 号在 分程 控制 下分别 控 制 Ｈｙ ｒ Ｃ Ｍ 系 统 和 旁 通 阀 。Ｄ Ｓ中 ｄｏ Ｏ Ｃ
…
…
… 一 一
：
Ｐ ０９ Ｃ１ １
＿
ＰＶ１ ｌ ＨＢ ＰＶ１ ５ ０ ５ｌ ０ｌ ２ＨＢ Ｐ ｌ ５ ＨＢ Ｖ ０ｌ ３
Ｋ１ ２ Ｏ Ｂ
图 ２ 增 加 Ｈｙ ｒ ＣＯＭ 后 的 控 制 方 案 ｄｏ