PLC在压缩机防喘振控制系统中的应用
PLC在压缩机自控系统中的应用
应用交流◆Yingyong Jiaoliu在轻烃生产工业中,原料气压缩机为系统提供压力,是整个原料气处理系统的“心脏”,因而压缩机的平稳运行就显得尤为重要。
神泉轻烃2台DRESS-RAND公司6CVIP2压缩机,采用WAUKESHA 天然气发动机驱动。
1状态分析及问题压缩机和发动机的检测和控制均由“就地控制盘”完成,其主要由单元化的一次性仪表组成,数据就地显示,没有进入DCS系统,主要存在的问题是:(1)无参数远传功能,无法实现远程监控,不利于操作人员快速及时发现故障。
(2)无存储记忆功能,无历史趋势功能,不利于对故障和机组的工况分析;对分析压缩机的运行情况、故障判断缺乏有力和有效的手段。
(3)控制系统在处理多个报警时,只显示存储最后一个报警信号,这样不利于在压缩机发生故障的第一时间作出准确判断并分析压缩机潜存的问题,留下安全隐患。
2PLC系统设计及实施2.1压缩机自控系统设计思路(1)原压缩机控制柜继续使用,并且所有连锁报警方式保持原设计不变。
(2)变送器或传感器输出的信号通过一个信号分配器分别输出给新增PLC和原压缩机控制柜的控制器。
(3)新增PLC与原压缩机控制柜的控制器并联运行,从对压缩机运行控制的角度上讲,新增PLC与原压缩机控制柜的控制器是互为冗余的关系。
2.2PLC系统设计思路PLC选择西门子S7-300PLC,模块无需设置跳线,模拟量输入模块为自编码型前连接类型,可自动识别并设置为AI、AO、RTD等类型的通道。
机组控制系统以S7-300PLC为中心,配置西门子的TP-270触摸屏对机组实施控制、监测及报警。
在控制室设置1台上位机,组态采用WINCC。
通过该终端对所有机组进行远程停机、参数修改、A/M切换、显示动态画面、实时及历史趋势图显、故障报警、事件记录打印、中文报表打印等。
(1)开关量报警信号改造:开关量点从原先的端子上拆下,改接到新增的端子上,通过新加的电缆远传到中控室PLC控制柜的中间继电器,由中间继电器把这些开关量点分成两路信号,一路送回压缩机现场控制柜,接进现场控制柜的报警端子排。
浅析PLC在原料气压缩机控制系统中的应用
浅析PLC在原料气压缩机控制系统中的应用【摘要】本文主要对PLC在原料气压缩机控制系统中的应用进行了浅析。
在介绍了PLC的概念以及原料气压缩机的控制需求。
正文部分分析了PLC在原料气压缩机控制系统中的硬件配置、软件编程、实时监控和故障诊断、通讯模块应用,以及节能优化控制。
结论部分总结了PLC在原料气压缩机控制系统中的应用效果,并展望了未来发展。
通过本文的分析可以看出,PLC在原料气压缩机控制系统中发挥着重要作用,可以提高系统的自动化程度、稳定性和效率,对节能减排也有积极的促进作用,有着广阔的发展前景。
【关键词】PLC, 原料气压缩机, 控制系统, 硬件配置, 软件编程, 实时监控,故障诊断, 通讯模块, 节能优化控制, 应用效果, 未来发展1. 引言1.1 PLC的概念PLC,即可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller),是一种专门用于工业控制领域的数字计算机。
PLC系统使用特定的编程语言或图形化编程软件来控制机器或工厂中的各种生产过程。
它可以通过输入和输出模块来与机器或设备进行通信,实现自动化控制,提高生产效率和产品质量。
PLC的工作原理是根据预设的程序和逻辑条件,对输入信号进行处理,并控制输出信号的状态。
PLC系统具有高可靠性、灵活性和可编程性的特点,能够适应不同的工业场景和生产需求。
由于其快速响应和稳定性,PLC被广泛应用于工厂自动化、物流系统、电力控制等领域。
PLC是一种功能强大的工业控制设备,可以帮助工程师和操作人员实现对生产过程的精确控制和监控。
在原料气压缩机控制系统中,PLC的应用可以提高系统的稳定性和效率,满足生产过程中对精确控制的需求。
PLC在工业自动化领域的应用前景广阔,将在未来发展中发挥更加重要的作用。
1.2 原料气压缩机的控制需求原料气压缩机是工业生产中常见的设备,用于将气体压缩成高压气体,以满足生产过程中的需要。
在原料气压缩机的运行过程中,需要对其进行精确的控制,以确保其稳定运行并实现节能优化。
基于PLC的鼓风机防喘振控制系统研究
基于PLC的鼓风机防喘振控制系统研究本文为探究如何基于PLC来实现鼓风机防喘振控制系统而展开。
首先,本文会对鼓风机以及防喘振控制系统的相关知识进行阐述。
紧接着,本文会介绍常用的防喘振控制方法以及运用PLC控制该系统的可行性分析。
最后,本文会分析该控制系统的实现步骤并提出一些相关的开发建议。
1. 鼓风机介绍鼓风机是一种通过鼓风机将空气压缩并输送到目标区域的设备,通常被广泛应用在工厂、矿山、锅炉、水处理、污水处理、采石场、发电厂等行业中。
鼓风机结构简单,无需润滑油和冷却器,维修方便并且工作周期长,这些特点使得它成为了许多工业应用场合中不可或缺的设备。
2. 喘振现象当物体处于气流中时,气体的速度和压力会形成波动。
一旦波动达到一定程度,会出现与自身结构相一致的共振形态,这种形态会使得物体在气流中产生强烈的瞬时位移和加速度变化,造成了所谓的喘振现象。
在鼓风机中,喘振现象可以导致机组共振、机身振动甚至会因机组外力过大使得机组受损,从而影响设备的使用寿命和安全性。
3. 防喘振控制系统防喘振控制系统主要由旋转机械、机械支撑系统、基础土壤和防喘振控制器等组成。
防喘振控制器通常是根据鼓风机运行状态及其振动反馈信号来实时调整运行参数,并可以根据这些数据来判断机组是否出现喘振现象并进行预防控制以保证鼓风机的稳定运行。
二、常用的防喘振控制方法1. 质量伺服防喘振控制方法在鼓风机中,由于机组质量的变化会直接影响到机组的振动,所以当鼓风机出现振动时,可以采用质量伺服防喘振控制方法。
该方法通过在鼓风机机组中加入附加质量调整系统,通过调整附加质量的大小和位置以减少鼓风机振动,从而避免出现喘振现象。
主动防喘振控制方法通过在控制回路中添加控制器和力学阻尼器等附加设备,通过控制设备的位移来产生与鼓风机振动相同但反向的振动,从而实现消除鼓风机振动的目的。
从动防喘振控制方法是通过在振动系统中添加附加的质量和阻尼器等设备,将鼓风机在运行时加入反馈振动信号,利用这些信号来实时调整某些运行参数来实现消除振动的目的。
浅析PLC在原料气压缩机控制系统中的应用
浅析PLC在原料气压缩机控制系统中的应用PLC(可编程逻辑控制器)是一种专门用于工业自动化控制系统中的计算机控制器。
它具有可编程和可重复使用的特点,能够精确地控制各种生产过程,并且灵活适应不同的应用需求。
在原料气压缩机控制系统中,PLC的应用可以提高生产过程的稳定性、效率和自动化程度。
在原料气压缩机控制系统中,PLC可以实现对气压机的启动、停止和调速等基本控制功能。
PLC可以通过输入输出接口与气压机的传感器和执行器进行连接,实时读取和控制气压机的运行状态。
通过编写相应的控制程序,PLC可以根据设定的工艺参数和自动化逻辑对气压机进行自动启停控制,并且可以根据实时的气压数据进行自动调速,以确保气压机始终在稳定的工作状态。
PLC可以实现对原料气压缩机控制系统中各个部件的监测和故障诊断。
在原料气压缩机的运行过程中,PLC可以通过各种传感器监测气压机的温度、压力、电流和振动等参数,及时判断气压机是否存在异常情况。
当发现故障时,PLC可以根据预设的故障诊断程序进行判断,并通过输出接口发送报警信号,通知操作员或维修人员处理故障。
PLC还可以实现原料气压缩机控制系统的自动化管理和远程监控。
通过网络接口,PLC 可以与上位机或SCADA系统进行数据通信,实现对气压机的状态和运行数据进行监控和管理。
上位机可以实时接收气压机的数据,并进行处理和分析,提供生产过程的效率和质量等相关指标。
通过远程访问,操作员可以在不同的位置和时间对气压机进行监控和操作,提高了生产过程的灵活性和生产效率。
PLC在原料气压缩机控制系统中的应用可以提高系统的可靠性、稳定性和自动化程度。
通过PLC的程序控制和数据管理功能,可以实现对气压机的启动、停止、调速、监控和故障诊断等功能,并可以与上位机进行通信,实现远程监控和管理。
这些应用使得原料气压缩机控制系统更加智能化,提高生产效率和产品质量。
DCS与压缩机PLC对防喘振的结合应用
DCS与压缩机PLC对防喘振的结合应用一、方案概述在化工行业中压缩机是被广泛应用的一种机械设备,在其使用过程中有一种容易发生并且对设备损伤比较大的现象——喘振。
所以一台压缩机的喘振系统控制的好坏就是一个重要指标。
将DCS与压缩机PLC结合来监视调节来防止喘振的产生。
二、方案设计目的在日常的生产过程中大部分大型的动设备都是在现场启动,所以其控制系统PLC也在现场进行操作,但是在后期的应用中,对防喘振曲线的观察只能靠工作人在现场的巡检过程中,这样一旦工艺状况有变化引起防喘振的变化就不能及时的发现与处理,为了能更好地对压缩机的喘振进行及时的观察与控制,需要将防喘振曲线画面引进控制室。
如果直接增加一个显示器、一根通讯线和一个双头显卡也可以其引导中控,但是这样既增加了生产所需设备又需要有专门工作人员来监视。
若可以将防喘振曲线图在DCS中实现,这样只需要在DCS的流程图多增加一张流程图即可,既省了生产设备又节省了人力劳动。
三、实现在DCS中显示的方案首先在防喘振曲线中需要的两个重要参数是压缩机控制体积流量和压比,横坐标——流量,纵坐标——压比。
这两个参数可以通过PLC与DCS的通讯得到,也可以直接将压缩机的流量和进出口压力采集在DCS中,用计算模块算出即可,其次是喘振与防喘振的两条曲线,这两条曲线是压缩机在出厂前经过试验的出来的,在坐标中是两条固定的曲线,只要用厂家提供的的几个坐标点即可将其画出,这样动态的坐标点与固定的曲线都实现。
四、实现步骤(以YOKOGAWA CS3000和德兰赛兰的压缩机(C-301)为例)1.建立动态点所需数据:一、二段压比和流量1.1 C-301一段、二段压缩比利用已有的一段入口和出口的压力PI-31501、PI-31509,定义一个计算模块C-301-1-P为一段压比,方法如下:在function block中找到PI-31501和PI-31509的PVI模块,分别将其作为C-301-1-P的两个输入值进行连接,第一个PI-31509为IN,第二个PI-31501为Q01,然后在C-301-1-P的Edit Detail中写入计算程序:CPV=(RV+101)/(RV1+101),一段压比C-301-1-P模块已建立。
基于PLC的鼓风机防喘振控制系统研究
基于PLC的鼓风机防喘振控制系统研究鼓风机防喘振控制系统是一种基于PLC(可编程逻辑控制器)的控制系统,旨在避免鼓风机在工作过程中出现喘振的现象。
本文将探讨鼓风机防喘振控制系统的研究。
PLC是一种特殊的计算机,适用于工业自动化控制。
它可以用于监测和控制鼓风机的运行状态,并根据设定的参数和逻辑条件进行相应的控制操作。
鼓风机是一种用于气体输送和增压的设备,通常在工业生产中广泛应用。
由于其设计和运行原理的特殊性,鼓风机在工作过程中容易出现喘振的问题。
喘振是指鼓风机在运行时产生的不稳定振动,可能导致机械受损、产生噪音、减少工作效率甚至停机。
在鼓风机防喘振控制系统中,PLC可以通过不断监测鼓风机的运行状态来判断是否存在喘振现象。
通过传感器获取鼓风机的振动数据,PLC可以根据预设的阈值来判断振动是否超过了允许范围。
一旦振动超过了阈值,PLC会发送信号给鼓风机控制器,立即采取措施以防止进一步的喘振。
为了防止喘振,鼓风机防喘振控制系统可以采取以下措施:1. 动态调整鼓风机的工作参数:PLC可以根据传感器获取的振动数据,实时调整鼓风机的转速、频率和工作时间,以避免振动过大。
2. 增加防喘振装置:PLC可以控制阀门、阀台等装置的开启和关闭,改变鼓风机的气流方向和流量,以减少振动的发生。
3. 实施结构优化:PLC可以控制鼓风机的叶片形状、叶片数量和叶轮结构,以提高鼓风机的稳定性和工作效率。
通过PLC的鼓风机防喘振控制系统,可以实现对鼓风机运行过程的全面监控和控制,提高鼓风机的工作效率和可靠性,减少喘振现象的发生。
基于PLC的鼓风机防喘振控制系统是一种非常有效的解决方案,可以有效预防和控制鼓风机的喘振问题,提高工作效率和可靠性。
在工业生产中具有重要的应用前景。
PLC在离心式压缩机防喘振控制系统中的运用探析
138研究与探索Research and Exploration ·工艺与技术中国设备工程 2018.05 (下)从当前的研究技术可知,离心式压缩机当中运用PLC 实施控制效果十分显著。
但是离心式的压缩机在实践运行过程中出现喘振,导致机器在运行方面出现不稳定的情况。
因此,为了能够更好地提升稳定性,通过PLC 对流量和压力的双参数控制,避免压缩机的喘振次数。
本文分析PLC 在其中的运用,既能够消除相关设备中发生喘振的情况,同时在控制方面的效果也十分良好。
1 分析离心式压缩机中发生喘振的情况对离心式压缩机相关设备做出具体分析可知(见图1),其设计方面主要存在如下的特征,即叶轮设计方面主要运用的是高速率实施旋转的方式而把气体有效输送到压缩腔当中,而且还可以提升对气体实施压缩的效率。
但是气体中出现流量较少的情况,此时就会导致滞留于相关设备中,如管网中的气体难以有效返流到压缩腔中。
此外,气体如果快速地灌入对应压缩机口以及管网,此时就会受到较大的压力影响而导致气体快速从压缩腔中有效排放出。
通过上述分析显示,如果气体的流量存在不足,此时气体就可以在压缩机中产生振荡,这一振荡方式表现出的是有一定的规律性,这一情况就是喘振。
由于发生喘振会导致压缩机在实际运行方面出现不稳定的情况,在实践工作中就需要采取对应的措施及时消除压缩机中的喘振所带来的不良影响。
通常采用的处理方式就是对压缩机的出口位置实施处理,进而降低压力,达到缩短喘振的目的。
此外,在工作中调整对应压缩机具体入口中所产生的气体流量也可以消除喘振。
2 分析消除喘振的方案图1 离心式压缩机2.1 转化不同气体中的流量定值发生喘振的情况和压缩腔中实际的出口压力、气体压缩比以及叶轮旋转的速率有十分密切的关系,为了能够消除喘振可以通变速运行中对离心式压缩机实施控制,并且结合喘振点具体的变化情况及时消除其中所发生的喘振。
此时可以针对不同的设备以及气体流量情况实施控制,同时也可以使用随动相关的系统而有效控制气体流量,即把气体的流量逐渐转化为一个稳定值,进而可以充分保障相关设备具体的运行稳定性,进而可以避免机器在工作中会出现喘振区的情况。
PLC压缩机自动控制系统中的应用分析
【摘要】在焦炉气制甲醇过程中,气体压缩机组是工艺系统的重要组成部分,它担负着输送焦炉气、氧气空气等气体并将其压力提高到一定水平的功能,在焦炉气甲醇厂中应用广泛。
应用plc 技术,对气体压缩机组的联锁系统进行编程控制,可以有效地提高机组运行的安全性和可靠性。
文章针对plc 技术在气体压缩机组中的应用进行了分析。
【关键词】plc ;焦炉气甲醇厂;气体压缩机组;联锁系统1. 离心式压缩机联锁控制系统离心式二合一压缩机在焦炉气制甲醇生产过程中,对于合成气和循环气的压缩以及运输具有重要作用,是重要生产设备。
二合一压缩机结构较为复杂,转速高,由汽轮机拖动系统、透平系统、压缩机系统以及过程工艺控制系统等组成。
该设备的稳定可靠运行对于甲醇厂的正常生产有着至关重要的作用,在生产中要保证二合一压缩机组的无故障、连续平稳运行。
由图1可以看出,压缩机组布置压力(p)传感器、温度(t)传感器、流量(qv)传感器、振动(m/s2)传感器、速度(v)传感器以及液位(h)传感器。
传感器通过i/o (输入输出)模块,进行接收采集压缩机组的程逻辑控制器)系统。
由plc 系统对数字信号进行分析并加以判断,产生机构动作指令,通过网络将动作指令传递给调速系统从而产生动作,对压缩机动作机构进行控制。
如果传入plc 的数据经过计算和逻辑分析后,并不需要对联锁停车或者开车动作做出指令,则调速机构不动作。
目前,在甲醇厂二合一压缩机plc 联锁控制系统的应用中,多采用冗余系统进行设计。
冗余系统分为双重冗余系统以及多重冗余系统,采用冗余系统的主要目的是降低由于plc系统cpu等部件发生问题后导致系统停运的可能性。
当系统主cpu 出现问题后,辅助cpu 可以从热备状态直接切入正常使用状态,而不产生扰动。
2. 联锁控制系统的组成压缩机联锁控制系统主要分为两大部分:其一为气路系统,其二为油路系统。
2.1 气路系统压缩机联锁控制系统的气路控制系统主要由主参数测量系统、机构动作保护系统以及气路防喘振控制系统。
PLC 在压缩机防喘振控制系统中的应用
PLC在压缩机防喘振控制系统中的应用前言抚顺乙烯化工有限公司空分装置空压机防喘振控制系统原来采用FOXBORO盘前二次表来实现,并采用继电器实现其相关联锁逻辑功能,实现手段不仅落后,维护工作量大,而且还经常出现原因不明的意外停车,防喘振控制系统运行也不理想。
该装置原控制系统发生爆炸事故之后,现在采用美国GE-Fanuc公司的90-30双机热备型PLC来实现空压机的防喘振功能和机组联锁保护,使用日本Digital公司的GP-470触摸屏来实现监视和操作功能。
现在不仅操作直观方便、停车原因明确,也使空压机的防喘振系统设计更加完善,机组运行更加平稳。
空压机工艺简介抚顺乙烯空分装置采用法国空气液化公司的专利,该装置以空气为原料,经过过滤、压缩、净化、精馏、蒸发等工序,最后分离出产品氧气和产品氮气。
吸入的原料空气经过滤后除去灰尘和杂质,过滤后的空气由空气压缩机K601进行压缩,加压后送往下游净化岗位。
空压机K601系离心式压缩机,由电机带动,分两级压缩,两级分置于电机两侧即K601A和K601B。
空压机K601设计流量为31500 Nm3/h,功率为3200kw,转速为1450rpm,由法国苏尔寿(SULZER)公司制造。
喘振现象的产生压缩机在工作过程中,当入叶轮的气体流量小于机组该工况下的最小流量(即喘振流量)限时,管网气体会倒流至压缩机,当压缩机的出口压力大于管网压力时,压缩机又开始排出气体,气流会在系统中产生周期性的振荡,具体体现在机组连同它的外围管道一起会作周期性大幅度的振动,这种现象工程上称之为喘振。
喘振是离心式压缩机的固有特性,当发生喘振时需采取措施降低出口压力或增大入口流量,尽量降低喘振时间。
为了确保压缩机稳定可靠地工作,防止用量波动发生喘振,该装置设计了防喘振放空阀,当下游工艺设备空气用量减少或压缩机出现喘振时,可由放空阀减量放空来平衡。
防喘振方案的实施防喘振控制系统描述1.系统结构本系统采用GE Fanuc 90-30 PLC 作数据采集和控制,为了保证系统的可靠性,控制部分采用双机热备结构,电源、CPU、通讯模块和通讯总线、以太网通讯模块等都是冗余的,通过GBC网络通讯模块与双机热备软件共同起作用,从而实现双机热备功能,保证系统的高可靠性。
浅谈压缩机防喘振控制中三冗余PLC应用
32工业技术 当今中国的发展势头越来越快,机械化设备的应用程度也越来越高,而压缩机是机械设备应用过程当中重要的组成部件之一,为了保证压缩机的可靠稳定运行,当前,采用三冗余可编程控制系统,对于压缩机进行防喘振控制,能够提高压缩机的稳定运行程度。
本文以富气压缩机组为例,探讨如何采用三冗余技术,提高压缩机的稳定性能。
1 防喘振系统的控制配置及原理 目前,市面上所见到的最好的防喘振控制系统是TS3000,其内部包含有Trident系统的TMR结构,输入信号进入端子后分为3个独立的电路,输入卡件的每一个分电路都会读取相应的数据并且快速的传递给主控制器。
3个主处理器利用专有的三重化总线(TRIBUS)进行相互通讯。
通过这种3重容错能力,来保证整个机组的顺利平稳运行。
一旦电路出现故障,就能做最快速的预测,实施间断控制,提高设备的运行能力。
1.1 Trident系统 这一系统是三重化冗余模件,也是一种具有高容错能力的可编程控制系统。
因为容错是其非常重要的特性,可以识别和补偿控制系统元件的故障,并对其进行修正。
因此容错技术有效的提高了控制器的安全性能和可用性能,在其工作过程当中使其得到良好的控制。
这一系统主要是由三个安全相同的系统通道所组成,每一个系统通道都是独立的程序,与其他两个通道作并列工作。
当数据通过每一个通道输入和输出时,独立通道都会对其数据进行处理。
因为这三个通道是相互独立的,所以,任何一个电路内出现故障,都不会给其他两路电路产生影响。
1.2 系统软件的组成 这一系统专有Tristation 1131编程软件包,用FBD、Ladder Logic 及Structured Text标准语言编写程序,这一编写程序能够实现模拟量处理运算,顺序控制逻辑和控制算法等一系列任务。
其中上位监控软件有INTOUCH,这一软件能够实现将现场数据完整的显示和监控功能,对现场机构的执行,起到一定的监督作用,其后,通过DDE组态将上位机监控软件的数据相连接。
三冗余PLC在压缩机防喘振控制中的应用研究
关 键词 :压缩 机
三 冗余
可编 程控 制器
T dn系 统 i r et
防喘振控 制 防喘振 阀
中图分 类号 :T 2 3 P7
文献标 志码 :A
Ab ta t F rraiig te rq rme to e u t n eiblt o o rso o to ,b sn rpe mo lrr d n a LC a h a i sr c : o e l n h e uie n fs c r y a d rla ii frc mpe s rc nrl y u ig t l dua e u d ntP ste b sc z i y i c nrlee n ,te a t—u g o rlfrc n r u a o r so si lme td. W i e s e i c a p iain c s fte c mp e src nrl o t lme t h nis r ec nt o e t f g lc mp e s ri mpe n e o o i t t p cf p lc t a e o h o r so o to hh i o
制 。以 中国石化 九 江分公 司延迟 焦化装 置 富气压缩 机控 制系统 为具体 应用 案 例 , 介绍 了 T dn 系统 的基 本软 硬件 配 置 、 冗余 原理 i r et 三 和 三参数 动态 防喘振 控制 算法 ; 述 了离心压 缩机 防喘振 控制 的原理 和实 现方法 , 论 分析 了 以 T 3 0 S 0 0系 统实 现压 缩 机 防喘振 的实 现方 式 。实 际应用 表明 , 系统 以其优 良的特性 , 实际工业 生 产中取 得 了良好 的应 用效 果 。 在
rd d n y,a dtr ep rmeesd n mi n is rec nrlag rt e un a c n e aa tr y a ca t—u g o to loi h hm r nrd e aei to uc d;a d tep n il n mpe n igme o f nisr e n h r cpe a d i lme tn t do t—ug i h a c nrlfrc nrf g lc mp e s rae x o nd d. T e a t—u g fc mp e sr i lme td wi S 0 0 s se i n lz d. T e pa t a o to o e tiu a o r so r e p u e h n is re o o r so mpe n e t T 3 0 y tm sa ay e h h rcil c a piain idc tsta e s se p se s se c l n efr n e a d o tisv r l efcsi nd sra rd cin p l t n iae h tt y tm o s se x el tp roma c n ban ey wel f t n i u t lpo u t . c o h e e i o Ke wo d y r s: Co r so T p emo ua e u d n P o rmma l o tolr T de tsse mp e s r i r l d lrrd n a t rg a be c nr l r n y tm An is re c nr l Anis r ev le e i t—ug o to t—ug av
丙烷制冷压缩机组防喘振控制在天然气 处理装置上的应用
丙烷制冷压缩机组防喘振控制在天然气处理装置上的应用摘要:采用PLC控制技术可以对丙烷制冷压缩机组实现防喘振控制,本文结合制冷机组生产工艺,控制范围和功能要求进行系统的论叙,并对控制系统软、硬件设计进行探计,在实现使用过程中取得到理想的效果。
关键词:丙烷制冷压缩机;天然气处理;防喘振控制某油田对天然气进行处理,采用的为丙烷制冷压缩机,利用电机来驱动内部齿轮箱,经过换热处理之后把气态的丙烷进行三段式的压缩,由于压力的变化使得气态的丙烷发现相变,转换为液态丙烷后被送到用户,从而进行蒸发制冷。
配套的控制装置比较多,生产设备和处理工艺相互间的联系比较复杂,为天然气处理核心设备。
原来的防喘振控制系统采用传统的继电器控制方式,使用时间比较长,电气系统中的故障比较多,给维护和修理带来很多困难,配件的购买比较困难,经常会存在故障报警,对正常的生产造成了影响。
针对上述多种问题,采用PLC 控制技术对防喘振控制系统进行了改进和优化,达到了很好的防喘振控制效果。
1丙烷制冷压缩机运行流程丙烷制冷系统是由储罐、压缩机不同入口的分离器和工艺用户构成,是一种密闭循环方面的制冷系统。
制冷工艺流程中,丙烷储罐内的液态丙烷先经过截止阀,把丙烷充入到1-3段分离器和工艺用户中。
工艺处理系统投入使用之后,工艺用户中的液态丙烷实现与原料气体的换热,原材料气体具备的温度不断降低,液态丙烷转变为气态。
以气态存在的丙烷进入到相应的分离器,然后再进入到压缩机进行分段压缩处理,再把丙烷转变为液态,利用空冷器进行冷却处理之后再次进入到储罐当中,实现了制冷压缩的整个循环。
2系统控制范围和功能要求丙烷制冷压缩机电力传动及控制系统的范围为,实现防喘振动控制对驱动电机的启动、停止控制入口阀开度控制对润滑油泵进行启动、停止控制轴承温度监测油压和油温控制、罐体液体控制、密封气体控制、制冷机组通信、历史数据查询等。
PlC控制系统可以实现对执行机构的逻辑控制、数据信息的通信和查询、运行故障自诊断,振动相位控制等。
运用DCS改进PLC防喘振控制的方案
况出发,在不影响压缩机原有特性的情况下,针对防喘振控制提出了一种用 <4, 加强 634 控制的改进方案。 关键词: <4, ; 634 ;防喘振;控制方案 中图分类号: 5*-" 文献标识码: A
1231, 45675 离心式空气压缩机作为环己烷
氧化装置中的关键设备,在生产中具有特别重要的 作用。原有的 634 控 制 方 案 在 装 置 扩 容 后 暴 露 出 一些不足,因此,有必要设计出一种安全可靠、经 济实用的改进方案。 该 压 缩 机 控 制 系 统 有 出 口 压 力 控 制 634 和 防 喘振控制 634,通过调节入口导叶和放空阀(防喘 振阀)控制出口压力,并通过防喘振阀的迅速开启 达到防喘振的目的。 出口压力采用分程调节,意在使压缩机出口压 力保持在 (#*’68,调节器输出信号的 !9-!: 使 放 空阀关闭, -!:9(!!: 使入口导叶打开。防喘振调 节实际上是流量 ; 压差比值调节, 634 的输出信号 由压力控制和防喘振控制两个输出信号的低值决 定,即哪个信号可使放空阀 (气闭式)开度更大, 哪个信号就起作用。因此,出口流量不太小,进出 口压差不过大时,均为压力控制;只有在异常情况
<4, 的防喘振控制回路投用或切除。
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0 年多 # 发表论文一篇 #
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电子计算机应用研究中心 # 刘稚钧等 # 机械设备综合诊断技术 $’&#())"#(%# $%&佟德纯,
下,防喘振阀才迅速开启放空。 随着生产负荷的不断提高,防喘振控制所留的 安全裕量越来越小。转速不变的情况下压缩机出口 流量越小,发生喘振的危险性越大。最保守的方案 是控制固定极限流量,使压缩机的流量始终大于某 一定值流量,压力自然就达不到喘振的程度。但这 不可避免地会造成放空,能耗增大,不利于高负荷 生产。现在的控制方案是通过放空量的变化调节出 口流量使进出口压力比不至高过控制线,问题在于 控制线与喘振线之间相隔多大为好。相隔过远虽安 全, 但动作太早, 浪费能源,不利于高负荷生产; 相 隔太近, 调节动作赶不上压力变化, 防喘振失败。 实际上,正常情况下的防喘振控制基本能满足 要求,只是在发生突然变化时反应不及。因此,可 以增加一套 <4, 监测系统,以完善 特 殊 情 况 下 的 防喘振任务。 具体做法是用压缩机的出口流量和出口压力控 制一台快速切断阀。通过 <4, 组态 做 两 个 内 部 开 关 : =>,3-")( 和 6>,?-"0( , 分 别 限 制 流 量 和 压 力,开关的具体启动值按经验估算, (!@ 内当流量 变化超过 "!: 或压力变化大于 !#-’68 时,应打开 快速切断阀,使出口流量迅速增大,远离喘振区。 组态时尚需考虑试车、开车、调整过程中的特 殊情况,可另外再设置一个选择开关,以便随时将
浅析PLC在原料气压缩机控制系统中的应用
浅析PLC在原料气压缩机控制系统中的应用【摘要】本文通过浅析PLC在原料气压缩机控制系统中的应用,首先介绍了背景和研究意义,然后对原料气压缩机和PLC的作用进行了概述。
接着详细分析了PLC在原料气压缩机控制系统中的具体应用,以及与传统控制系统的比较,并探讨了PLC在提高控制系统性能方面的优势。
结论部分指出了PLC在原料气压缩机控制系统中的重要性,提出了未来发展方向,并对全文进行了总结。
本文旨在深入探讨PLC在原料气压缩机控制系统中的应用,为相关领域的研究和实践提供参考。
【关键词】关键词:原料气压缩机、PLC、控制系统、应用、性能、比较、重要性、发展方向、总结、传统控制系统、优势1. 引言1.1 背景介绍本文将针对PLC在原料气压缩机控制系统中的应用进行深入分析,探讨其优势和未来发展方向。
通过对比传统控制系统和PLC控制系统的差异,总结出PLC在提高控制系统性能方面的重要性和价值。
1.2 研究意义1. 原料气压缩机是许多工业生产过程中必不可少的设备,其控制系统的稳定性和效率直接影响到生产效率和产品质量。
3. 本研究旨在探讨PLC在原料气压缩机控制系统中的具体应用,以及与传统控制系统的比较和优势,为进一步提高控制系统性能提供有益的参考。
4. 对于工程技术人员和相关领域的研究者来说,深入了解并掌握PLC在原料气压缩机控制系统中的应用,对于提高工作效率和解决实际问题具有重要的指导意义。
1.3 文献综述随着工业自动化的发展,PLC在原料气压缩机控制系统中的应用越来越受到重视。
在国内外研究中,有许多学者对PLC在控制系统中的作用进行了深入的研究和探讨。
在国外,许多学者将PLC应用于原料气压缩机控制系统中,取得了显著的成果。
美国研究人员在某石油化工企业引入PLC控制系统后,实现了原料气压缩机运行状态的实时监测和远程控制,极大提高了生产效率和产品质量。
欧洲研究人员还通过对PLC控制系统进行优化,提高了原料气压缩机的控制精度和稳定性,降低了能耗和维护成本。
PLC在离心式压缩机防喘振控制系统中的运用
摘要对于离心式压缩机来说中,喘振是其运行过程中遇到的主要运行问题,在设备运行过程中,压缩机会产生不同程度上的喘振,这种喘振不仅会影响离心式压缩机的运行状态,还会缩短设备的运行寿命。
本文便以离心式压缩机喘振的产生为研究基点,分析对离心式压缩机进行防喘振控制的主要方法,并从系统结构、系统优化以及系统特点等三个方面,研究plc 在防喘振控制系统中的运用。
【关键词】plc 离心式压缩机防喘振控制随着我国工业建设的不断发展,在工业领域中,离心式压缩机的运用也越来越广泛,但在设备的运行过程中,喘振已经成为影响设备正常运行的一个主要问题,设计一套科学完善的防喘振控制系统,已经成为相关领域面临的主要问题。
在传统的防喘振控制系统中,通常运用foxboro盘前二次表,想要实现联锁逻辑,就必须要运用继电器,这种方式在维护方面非常麻烦,还会不时的出现意外停车现象,且无法判断停车原因。
而plc是当前非常先进的一种技术,将其运用在离心式压缩机的防喘振控制系统中,能够有效提升系统的防喘振效果。
1 离心式压缩机喘振的产生离心式压缩机的工作原理是利用叶轮,将气体以高速旋转的方式带入到压缩腔内,从而实现对气体进行压缩的。
在设备运行过程中,如果进入到叶轮当中的气体流量不足设备所设定的最小流量限时,设备管网中所残留的气体,便会倒流到压缩机的压缩腔中。
如果这个时候,压缩机出口压力比管网压力大,设备便会将压缩腔中的气体排出。
在这个过程中,气体会再开压缩机内部进行周期性的振荡,与之相连接的外围管道,也会在此基础上产生相应振动。
在工程上,这种现象就是喘振。
对于离心式压缩机来说,喘振实际上属于这种设备的固有特性,如果设备发生喘振现象,需要运用一定的方法,将设备出口的压力降低,也可以将设备入口的流量增大,与此同时,尽可能的缩短喘振时间。
为了减少因为用量波动而产生的喘振现象,确保离心式压缩机能够稳定运行,在设备中需要设置放空阀,如果出现喘振迹象,可以运用放空阀使设备保持正常运行。
浅析PLC在原料气压缩机控制系统中的应用
浅析PLC在原料气压缩机控制系统中的应用PLC(可编程逻辑控制器)是一种用于工业自动化控制系统的电子设备,它广泛应用于各种工业设备中,包括原料气压缩机控制系统。
本文将对PLC在原料气压缩机控制系统中的应用进行浅析。
在原料气压缩机控制系统中,PLC起着至关重要的作用。
原料气压缩机通常用于将气体或气态原料压缩成液态,以便于输送或储存。
PLC在该控制系统中的基本功能主要包括以下几个方面:1. 运行控制:PLC可以对原料气压缩机的启动、停止、加速、减速等运行状态进行控制,确保设备的正常运行。
2. 参数调节:PLC可以对原料气压缩机的压缩比、排气压力、进气温度等参数进行调节,以满足不同工艺要求。
3. 故障诊断:PLC可以监测原料气压缩机的运行状态,及时发现并诊断设备的故障,保障生产的连续性和稳定性。
1. 运行控制在原料气压缩机的控制系统中,PLC可以根据工艺要求和生产调度,对设备进行启停控制。
通过编写逻辑程序,PLC可以实现对压缩机的定时启停、远程启停,以及与其他设备的联锁控制。
PLC还可以控制原料气压缩机的加速、减速等运行过程,确保设备运行平稳,延长设备的使用寿命。
2. 参数调节原料气压缩机的压缩比、排气压力、进气温度等参数对其运行效率和工艺质量有着重要影响。
PLC可以通过模拟量输入模块和数字量输出模块,对这些参数进行精确控制。
在工作过程中,PLC可以根据实时的工艺要求和设备状态,自动调节原料气压缩机的工作参数,以实现最佳的工作状态。
3. 故障诊断PLC可以通过对原料气压缩机传感器和执行机构的监测,实现对设备的故障诊断。
当设备发生故障时,PLC可以通过逻辑程序对故障进行诊断,并通过报警器或人机界面等方式及时通知操作人员。
PLC还可以自动进行重启、切换备用设备等措施,以保证生产的连续性。
相比传统的控制方式,PLC在原料气压缩机控制系统中具有诸多优势。
1. 灵活性:PLC的逻辑程序可以根据工艺要求和设备状态进行灵活调整,在不改变硬件的情况下,实现设备的运行控制和参数调节。
PLC在高压空气压缩机自动控制系统中的应用
PLC在高压空气压缩机自动控制系统中的应用摘要:这篇文章主要让我们了解到了利用可编程控制器(也就是PLC)实施改造高压空气压缩机的设计中重点涉及的一些理念措施。
实施这些理念过后的高压空气压缩机中,在它的自动控制过程中的运行的稳固以及可靠的这些方面都已经有了非常大的提升,运行的环境有了很大程度上的提高。
对于和它属于一类的器械来说,对这些器械的技术改善方面提供了比较优良的借鉴的价值。
关键词:可编程控制器(PLC);高压空压机;自动控制系统;应用Abstract:This article mainly let us understand that the use of programmable logic controller (i.e. PLC) to implement some measures with emphasis on the design idea of transformation of high pressure air compressor. The implementation of these ideas after the high-pressure air compressor, in the process of automatic control in its stable and reliable operation of these areas has had very big improvement, operation environment has been largely improved. For and it belongs to a class of devices, to improve on these instruments technology provides a good reference value.Key words: programmable logic controller (PLC); high pressure air compressor; automatic control system; application1.引言在某个旧船上高压空气压缩机中,它的自动控制系统这一方面使用的是以前用的分立元结构组织构成的控制模式,它使用到的技艺非常的老套,组成的相关部件相当的麻烦,电子元的器件组成大部分是以前用的一些部件用品,在目前的市场上已经不存在以往所用的那些零件了,所以找不到能够替换的零件,这样一来就会导致这个控制系统的修理以及维护的工作成为十分具有难度的问题。
关于压缩机设备控制中PLC系统的有效运用分析
关于压缩机设备控制中PLC系统的有效运用分析摘要:空气型压缩机是辅助煤矿得以生产的最为重要的一种固定型设施,其主要生产的是压缩型空气,从而辅助凿岩机、风动型装岩机等其他的风动设施。
煤矿的生产总量及收益同空气型压缩机是否能够安全进行运转有一定的关联性。
而空气型压缩机得以安全进行生产是直接受到空气型压缩机温度、压力、水源、油等因素的影响,所以正确检测出有关设施的参数,以促进安全的生产得以实现是尤为重要的。
关键词:压缩机;PLC系统;有效应用;分析1导言PLC控制系统主要是通过逻辑控制取代继电器控制模式,进而优化系统,使系统稳定性更高、持续时间更长、抗干扰能力更强及编程简单易于使用。
相关行业和领域运用通过PLC控制系统改造的空气压缩机,能够使生产更加节能及便捷,极大地提高了生产效益。
2 PLC控制系统的工作原理2.1输入采样在PLC控制系统中,输入采样是最基本和最重要的环节,该环节主要是通过扫描与读取系统输入的数据,然后在I/O设备中进行存储,存储后的数据具有即定性,不会受到后期的输入数据的影响,但是在操作过程中应注意输入脉冲信号的宽带需要超过PLC控制系统的扫描周期,避免系统读入失败。
2.2程序执行在PLC控制系统中,程序执行环节主要是利用梯形图模式对用户程序进行扫描,对控制线路的扫描顺序根据先左右、后上下的原则,进而根据逻辑运算对控制线路进行处理,再依据处理结果刷新计算机软盘内的逻辑线圈状态。
在用户执行程序的过程中,输入输出设备的数据与输入采样的状态无改变。
2.3输出刷新在PLC控制系统中,输出刷新是CPU运作的最后一个环节,在这一环节中CPU对存入输入输出设备中的相应数据进行刷新,并锁存输出,进而通过输出电路对外部设备进行驱动。
3系统的构造新型的空气型压缩机组的微机操控系统是由操控柜及安装于其上的系统主机中的可进行编程的控制器、噪音过滤器、线型电源、OMRON型继电器、传感器的数显仪器与安装于所有测点的温度型传感器、压力型传感器、RVVP型电缆等构成的。
基于PLC的压缩机自动控制系统中的应用研究
高新技术2017年3期︱9︱ 基于PLC 的压缩机自动控制系统中的应用研究马 骁 李 茂 李 鉴沈阳鼓风机集团自动控制系统工程有限公司,辽宁 沈阳 110000摘要:本文主要从压缩机自动控制系统的组成部分及操作方法等方面展开分析,深入研究基于PLC 的压缩机的自动控制系统设计、改造,以期确保整个自动控制系统运行的安全性、稳定性得以提升,同时改善系统操作环境,这对于今后进一步分析基于PLC 的压缩机自动控制系统中的具体应用效果具有一定的参考意义。
关键词:PLC;压缩机自动控制系统;设计改造中图分类号:TB652 文献标识码:B 文章编号:1006-8465(2017)03-0009-01引言 作为气动控制系统运行中比较重要的一种气源设备,空气压缩机的应用范围较广,如在气、水电厂油、水等系统中均得到较好的运用,且在整个应用期间稳定性、安全性、可靠性均得到保障,而运行可靠性、稳定性对水电发电机组运行会产生较大影响。
因初期电气控制大部分都是继电器的控制回路,且在长时间运行过程中易老化,最终降低压缩机自动控制系统运行的灵敏度,也有可能会引发停机故障,最终影响系统正常、安全运行。
因此,深入研究基于PLC 的压缩机自动控制系统中的应用非常有必要。
1 压缩机自动控制系统组成及操作 此次选取某个空气压缩机站作为研究对象,机站是集电、净化、一集机、自动控制系统等为一体的高压空气的压缩机站,此机型主要压缩且干燥、净化至给定的压力、参数,之后直接输送至高压的空气系统内。
压缩机的自动控制系统主要包括:电动机控制柜、电动一气动阀、压力传感器、手动控制台、位置信号器、温度传感器、集控控制台等,同时还具备自动停机、运行控制、故障保护停机、报警、自动起动等运行功能。
此外,压缩机自动控制系统对于干燥一净化系统、油水分离系统、冷却系统、润滑系统等还能做相应的控制管理。
压缩机自动控制系统包括自动操作方式、手动操作方式两种,2种操作方法互相独立、互相备用,但自动操作方式更加重要。
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PLC在压缩机防喘振控制系统中的应用
前言
抚顺乙烯化工有限公司空分装置空压机防喘振控制系统原来采用FOXBORO盘前二次表来实现,并采用继电器实现其相关联锁逻辑功能,实现手段不仅落后,维护工作量大,而且还经常出现原因不明的意外停车,防喘振控制系统运行也不理想。
该装置原控制系统发生爆炸事故之后,现在采用美国GE Fanuc公司的系列90-30双机热备型PLC来实现空压机的防喘振功能和机组联锁保护,使用日本Digital公司的GP-470触摸屏来实现监视和操作功能。
现在不仅操作直观方便、停车原因明确,也使空压机的防喘振系统设计更加完善,机组运行更加平稳。
空压机工艺简介
抚顺乙烯空分装置采用法国空气液化公司的专利,该装置以空气为原料,经过过滤、压缩、净化、精馏、蒸发等工序,最后分离出产品氧气和产品氮气。
吸入的原料空气经过滤后除去灰尘和杂质,过滤后的空气由空气压缩机K601进行压缩,加压后送往下游净化岗位。
空压机K601系离心式压缩机,由电机带动,分两级压缩,两级分置于电机两侧即K601A和K601B。
空压机K601设计流量为31500Nm3/h,功率为3200kw,转速为1450rpm,由法国苏尔寿(SULZER)公司制造。
喘振现象的产生
压缩机在工作过程中,当入叶轮的气体流量小于机组该工况下的最小流量(即喘振流量)限时,管网气体会倒流至压缩机,当压缩机的出口压力大于管网压力时,压缩机又开始排出气体,气流会在系统中产生周期性的振荡,具体体现在机组连同它的外围管道一起会作周期性大幅度的振动,这种现象工程上称之为喘振。
喘振是离心式压缩机的固有特性,当发生喘振时需采取措施降低出口压力或增大入口流量,尽量降低喘振时间。
为了确保压缩机稳定可靠地工作,防止用量波动发生喘振,该装置设计了防喘振放空阀,当下游工艺设备空气用量减少或压缩机出现喘振时,可由放空阀减量放空来平衡。
防喘振方案的实施
⏹ 防喘振控制系统描述
1.系统结构
本系统采用GE Fanuc系列90-30PLC作数据采集和控制,为了保证系统的可靠性,控制部分采用双机热备结构,电源、CPU、通讯模块和通讯总线、以太网通讯模块等都是冗余的,通
过GBC网络通讯模块与双机热备软件共同起作用,从而实现双机热备功能,保证系统的高可靠性。
数据采集部分配置两层10槽机架,第一层为带CPU的10槽I/O机架,另一层为隶属于第一层机架的10槽I/O扩展机架,两层机架之间通过扩展电缆进行连接和通讯。
双机热备部分与数据采集部分利用Genius Bus Controller(GBC)网络通讯模块通过Genius双总线进行数据的通讯与传输。
现场的各类模拟信号、电磁阀阀位回讯和报警接点信号、PLC输出到现场电磁阀的起停信号等均通过端子排与PLC I/O模块相连,实现数据的采集和控制。
上位机监控系统硬件选用日本Digital公司的GP-470触摸屏,操作系统为WINDOWS NT 4.0,运行的监控软件为基于WINDOWS NT的Cimplicity Server版(700点),来实现监视和操作功能。
这台监控站即可以作为工程师站用来组态各类画面,又可以作为操作站便于操作人员进行操作和监视。
同时它又是一台服务器,本系统的全部数据均存储在此服务器的硬盘中,在此基础上,可以进行进一步的数据处理和存取操作。
上位机(通过网卡)和PLC(通过以太网通讯模块)之间使用通用的标准10M以太网进行通讯连接。
2.系统的优化
为了使PLC能够快速执行PID算法,并实时刷新计算输出,我们选用PLC90-30中的高档模块CPU351来完成。
利用PLC功能强大的编程软件LogicMaster提供的梯形图功能,来实现防喘振算法和相关联锁逻辑功能。
现场导致压缩机停车的条件很多,在控制系统改造前还经常出现原因不明的意外停车,此次改造,我们在软件中增加联锁停车事故第一信号的捕获功能,使压缩机停车原因具体、明确,便于事故分析,收到很好的效果。
为了便于现场操作和维护,将PLC硬件和工艺操作用的触摸屏均安装在防爆控制柜上,将防爆控制柜安装在压缩机附近的现场操作室里。
⏹ 防喘振控制系统的特点
PLC系统选用美国通用电气公司(GE_Fanuc)的90-30系列控制系统,性能优良,性价比高。
PLC系统具有双机热备功能,实现PLC主机冗余、电源冗余、通讯模块和通讯总线冗余,主机、从机可无扰动切换,增加了系统的可靠性。
上位机与PLC之间通过10Mb/S的高速以太网ETHERNET实现数据的采集和传输,保证数据传输的高速、可靠。
系统具有强大的通讯功能,支持多种通讯总线协议,具有开放的网络结构,可与其它厂家的PLC和DCS进行通讯。
系统具有容错能力和强大的自诊断功能。
PLC的微处理器选用高性能的INTEL处理器,系统运行速度高,可达0.22ms/K指令。
能快速执行PID算法,并实时刷新计算输出。
PLC具有功能强大的梯形图编程软件LogicMaster,可实现防喘振算法和相关联锁逻辑功能。
联锁停车事故第一信号的捕获功能。
结束语
新的防喘振控制系统自投用后,运行效果一直很好,压缩
机没有发生喘振现象,压缩机停车原因明确,机组运行更加平稳,
达到了设计要求,取得显著的经济效益。
(深圳万惠通自动化工程有限公司)。