空压机控制程序设计
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空压机使用说明书1.概述 ....................2.启动和运行程序 .........3.控制和仪表 .............4.润滑油、冷却器和油细分离器5.空气滤清器.............6.故障排除............... 90 93 95 104 105 1061.概述压缩机:原装进口的螺杆压缩机主机是一靠啮合的螺旋形转子进行压缩的单级容积式回转机械。
两转子都靠安装在压缩腔外的高额定负载转子轴承支承, 单 一宽度的圆柱滚子轴承装在吸气端承受径向载荷。
装在排气端的圆锥滚子轴承对 转子进行轴向定位并承受所有轴向载荷和剩余的径向载荷。
压缩原理(图1-1):压缩是通过主辅转子在一气缸内同时啮合来完成的。
主 转子有四个互成90°分布的螺旋形凸齿,辅转子有五个互成 60°分布的螺旋形 凹槽与主转子凸齿啮合。
空气入口位于压缩机气缸顶部靠近驱动轴侧。
排气口在气缸底部相反的一 侧。
图1—1是为了表示吸、排气口的反向视图,当转子在吸气口尚未啮合时,空气流入主转子凸齿和辅转子凹槽的空腔内,此时压缩循环开始。
(见图A )当转 子与吸气口脱开时,空气被封闭在主辅转子构成的空腔内, 并随啮合的转子轴向 移动,(见图B )当继续啮合,更多的主转子凸齿进入辅转子的凹槽,容积减少, 压力升高。
喷入气缸的油用以带走压缩产生的热量和密封内部间隙。
容积减少,压力升 高一直持续到圭寸闭在转子内腔中的油气混和物通过排气孔口排入油气桶内的时 候。
为了生成一个连续平稳无冲击的压缩空气流, 转子上的每一容积都以极高的 连续性遵循同样的“吸气一一压缩一一排气”循环。
压缩机系统的空气流程(图4— 1):空气进入空气滤清器,流经吸气卸荷阀进 入压缩机,经压缩后,油气混合物进入油气桶内,在那里,大多数带走的油通过转子子Sil 琴子A 涔P■.一 rt 汽图1 1压编^S 环棒汽口 C吸呵”口速度变化和撞击从空气中分离出来,并落入油气桶内。
空压机自动化控制方案设计空压机自动化控制方案设计一、引言本文档旨在设计一种空压机自动化控制方案,通过采用自动化控制系统,提高空压机的工作效率和精度,实现自动化生产。
二、设计概述2.1 目标本设计旨在实现以下目标:- 提高空压机的生产效率;- 提高空压机的稳定性和精度;- 实现空压机的自动化控制,减少人工干预;- 实现对空压机的远程监控和管理。
2.2 设计原则在设计空压机自动化控制方案时,需遵循以下原则: - 安全可靠:确保自动化控制系统稳定运行,保障人员和设备安全;- 高效节能:通过控制空压机的启停、负载调节等方式实现高效的能源利用;- 灵便可扩展:设计应考虑到将来系统的扩展和升级需求。
三、系统架构设计3.1 硬件组成本自动化控制系统的硬件组成包括:空压机、传感器、执行器、控制器和远程监控设备等。
3.2 软件设计本自动化控制系统的软件设计分为以下几个部份: - 空压机控制程序:实现对空压机的控制、监测和故障诊断等功能;- 数据采集与处理:负责获取各个传感器的数据,并进行相应的处理与分析;- 控制算法:根据采集到的数据,进行控制指令的与执行;- 远程监控与管理:支持远程监控和管理系统,可以通过网络实时监测和控制空压机。
四、系统详细设计4.1 空压机控制程序设计4.1.1 空压机启停控制:根据需求自动控制空压机的启停状态,减少无效运行时间;4.1.2 负载调节控制:根据实时需求调整空压机的负载,保持压缩空气供应的稳定性;4.1.3 故障诊断与报警:通过监测各个传感器的数据,及时识别故障并发出相应的报警信息。
4.2 数据采集与处理设计4.2.1 传感器选择和布局:根据生产过程需求选择合适的传感器,并合理布局;4.2.2 数据采集:实时采集各个传感器的数据;4.2.3 数据处理与分析:对采集到的数据进行处理与分析,提取实用信息。
4.3 控制算法设计4.3.1 控制指令:根据传感器数据和系统需求相应的控制指令;4.3.2 控制指令执行:将控制指令传输给执行器,实现对空压机的控制。
基于PLC的煤矿空压机控制系统设计设计煤矿空压机控制系统是煤矿生产过程中必不可少的一个环节,它的稳定性和可靠性对煤矿生产效率和安全性具有重要影响。
基于PLC(可编程逻辑控制器)的煤矿空压机控制系统设计,能够实现对空压机的自动化控制和监测,从而提高系统的稳定性和可靠性。
首先,对于煤矿空压机控制系统设计,我们需要考虑以下几个方面:1.空压机运行状态监测:通过传感器实时监测空压机的运行状态,包括转速、运行时间、温度和压力等参数。
PLC根据这些数据可以进行故障检测和预警,及时提醒操作人员进行维护和保养。
2.控制策略设计:根据煤矿生产需求,设计合理的控制策略。
根据工艺要求,设定压缩空气的压力范围和波动要求。
通过PLC的编程功能,可以设定运行参数和自动调整工作模式,以实现最佳的能耗和性能。
3.带载和无载运行切换:根据实际工作要求,需要设计带载和无载运行切换的功能。
通过PLC的控制,可以实现按需切换运行模式,提高能源利用效率。
4.故障响应和报警机制:针对空压机可能出现的故障情况,设计相应的故障检测和报警机制。
当空压机出现故障时,PLC能够发送报警信号,及时通知维修人员进行处理。
在系统设计过程中,可以采用以下步骤:1.确定功能需求和技术指标:根据具体的煤矿空压机控制要求,确定系统的功能需求和技术指标,包括运行参数、安全要求和可靠性要求等。
2.系统结构设计:根据需求和指标,设计系统的硬件结构和软件框架。
确定PLC的品牌和型号,选择适宜的传感器和执行器,并设计合理的通信接口和数据处理算法。
3.软件编程:根据系统设计要求,进行PLC的软件编程工作。
编写逻辑控制程序,实现各种控制功能和监测功能。
优化程序结构,提高系统的运行效率和可靠性。
4.系统测试和调试:在完成软件编程后,进行系统的测试和调试工作。
通过实际运行测试,验证系统的功能和性能是否满足需求。
根据测试结果进行相应的调整和优化。
5.系统运行和维护:系统投入运行后,进行日常的监测和维护工作。
复盛空压机控制系统操作使用说SINCE 1953高效节能型SA-220、250螺杆空气空压机控制系统使用说明书(中文液晶显示PLC控制)复盛实业(上海)有限公司( 10月)“FS AUTO SENTRY-ES+”控制器“FS AUTO SENTRY-ES+”控制器,它所有的功能是由可编程控制器(PLC)来控制。
这些功能包含了安全保护停机,空压机排气量调节,控制及警告维护讯息指示等。
操作键盘及显示器、流程图提供操作人员方便的逻辑操作及显示功能。
在启动之前,按“复位”键,将控制器设定进入准备状态,空压机现在能够经由按任何一种操作模式键启动运转。
运转以后,操作模式可经由按其它操作模式键来更改,更改后的操作模式会显示在显示窗的右下方。
在正常运转情况下,任何时间按”停机”键将使空压机停止运转。
且油气桶压力会先被释放,然后电机停止转动。
“FS AUTO SENTRY-ES+”可接受其它控制器遥控操作。
当经由其它控制器控制时,显示器将显示“远程”。
当荧屏上有其它显示时,连续按“返回”键可回到(正常)状态。
在运转中,空压机能够经由持续按住数秒操作模式键来使得空压机空载。
将此键放开后,空压机控制功能会恢复。
油气桶内压力需低于0.35 BAR(5PSIG),空压机才能够启动。
操作模式一般运转模式这种运转模式适用于在突然出现大量空压空气消耗或没有长期空车运转的工况,空压机控制系统会配合耗气量连续运转。
控制器设置于(容调)模式下,当消耗量降到低于空压机排量以下时,压力会升高,当压力升高到接近控制盘的设定压力时,ES+控制器会操作各电磁阀TVO(旋转阀打开)、TVC(旋转阀关闭)及IVO(进气阀打开)、IVC(进气阀关闭)来控制空压机的排气量与耗气量相匹配。
当耗气量变化时,控制器会相应地调节空压机,使其以最佳状态运转。
在一般及重负荷工况下,进气阀会保持全开状态,由旋转阀控制排气量。
在轻负荷工况下,旋转阀全开,而由进气阀控制排气量。
科技信息2008年第27期SCIENCE &TECHNO LO GY INFORMATION ●(上接第375页)2.5样品分析及回收率测定利用该方法对城区收集的降雨水样进行分析,各离子均有检出,进行加标回收实验,F -加标回收率在90.1%-107.2%之间,相对标准偏差小于9.5%;Cl -加标回收率在93.4%-105.1%之间,相对标准偏差小于4.3%;NO 3-加标回收率在96.1%-106.8%之间,相对标准偏差小于3.8%;SO 42-加标回收率在88.9%-110.2%之间,相对标准偏差小于7.8%。
3结论本文建立了利用离子色谱法测定降雨中四种阴离子的方法。
实验表明,方法操作简单,快速,结果准确可靠,多次用于降雨中阴离子的快速分析测定,效果良好。
【参考文献】[1]Small H,Stevens T S,Bauman W C.A nal Chem,1975,47:1801.[2]Trifiro A,S ac cani G,Zanotti A,et al.J Chromatogr A,1996,739(1-2):175-181.[责任编辑汤静]●一、引言我厂供风的主要设备是两台1974年生产的590KW 波兰产空压机。
该设备的风压控制系统“定风器”早在20多年前就损坏,我厂曾多次组织有关厂家及技术人员进行恢复,但一直未能解决这一难题。
由此造成该设备的排风量及压力得不到有效的控制,所以基本所有工作完全由风机操作工来手动控制,十分不便。
而且,由于没有风压控制系统,所以调控风压必须根据压力表的指示值来调控排气阀,压力高时把风排到大气中,以防压力容器发生危险事故,压力低时要马上加压,以确保正常生产。
就这样天天要往复排风平均30多次,这样,既造成了严重的能源浪费,又存在着严重的安全隐患。
操作者稍有不慎或误操作将不但会给生产造成损失,而且会危及人身安全。
而对用户来讲,由于经常排风而造成的压力不稳或偏低,直接影响了正常的生产,使得生产任务不能如期完成,导致用户很不满意,所以急需对其系统向安全节能方向研发。
M250-6KV(AB)空压机操作说明书上海英格索兰压缩机有限公司制造2002/06/28图号:99284994M250/6KV(AB_PLC)空压机是上海英格索兰压缩机有限公司根据用户的要求特殊设计制造的空压机.该空压机的控制部分由于选用的是AB公司生产的PLC及操作显示屏,这使得空压机的整体控制系统更具有工作稳定、操纵简单、自动控制程度高的特点.PLC 的 MODBUS(RS485)通讯模块能使用户的DCS系统监视空压机的运行状态.空压机是压力设备,任何不正确的操作都有可能造成人员及设备的伤害。
所以,空压机的操作人员在操作之前必须仔细阅读并理解本操作说明书中的各章内容。
本操作说明书将涉及的有关章节有:•M250-6KV(AB-PLC)控制器的主要组成元件•空压机运行参数设置•空压机的运行操作•空压机本机/远程/ISC控制•空压机故障停机报警•空压机警告信号•PLC MODBUS连网通讯控制一.M250-6KV(AB-PLC)控制器的主要组成元件1.PLC CPU (型号:1747-L531)--- 可编程序控制器;图号:99281586 (进口件,备件申请要提早60天)。
2.PLC/OUTPUT (型号:1747-OW16)--- PLC控制器的继电器式输出模块;图号:99281602 (进口件,备件申请要提早60天)。
3.PLC/INPUT (型号:1746-IB16) --- PLC控制器的信号输入模块(DC24V);图号:99281594 (进口件,备件申请要提早60天)。
4.PLC/ANALOG INPUT (型号:1746-NI4) --- PLC控制器的模拟量信号输入模块;图号:99281610 (进口件,备件申请要提早60天)。
5.PLC/MODBUS (型号:3150-MCM) --- PLC的通讯模块;图号:99283970 (进口件,备件申请要提早60天)。
6.PLC/PenelView300 (2711-K3A5L1) --- PLC的操作显示器;图号:99288052 (进口件,备件申请要提早60天)。
空压机控制程序设计郑丽菊摘要:介绍了我厂旧空压站四台空压机进行PLC控制系统改造的程序结构。
论述了空压机联锁跳车程序、开车程序、辅助油泵控制程序、压力(负荷)控制程序、防喘振控制程序的原理及实现方法。
关键词: 空压机 PLC 控制程序1、前言众所周知,一直以来空气压缩机的控制系统都采用专用控制器,COOPER空气压缩机的专用控制系统从QUADIII,QUAD97,QUAD2000,再到V ANTIAGE,都是单板机专用控制器,英格索兰空气压缩机亦然,采用的是MP3,CMC专用控制系统。
这些专用控制器都有两个共同的特点:1)程序保密;2)零配件价格昂贵。
给用户的维护使用带来很大的不便,维护成本很高。
是否可以采用目前应用很广泛,技术成熟,价格相对低廉很多的PLC做为空压机的控制系统呢?这个想法在很多年前便有人提出来了,但由于空压机控制有其特殊性,厂家对控制程序保密,很多用户都比较谨慎。
随着近几年,部分空压机厂家控制器采用了PLC,如三星、艾里奥利,虽然程序依然不对用户开放,用户维护起来依然不是很方便,但是已证明用PLC取代专用控制器是可行的。
那么,是否可以用PLC取代目前采用QUAD2000,CMC专用控制系统的COOPER、英格索兰空压机控制器呢?如何用PLC程序实现空压机控制,这就是本文将探讨的内容。
我厂旧空压站有4台空压机,分别独立进行控制,一台是英格索兰的,型号3CII80MX3,控制系统是CMC,另外三台是JOY空压机,型号TA60M330RRZ,控制系统为QUAD2000,系统互相无法进行通信实现集中统一监视和控制,使工艺无法实时监控空压机。
空压机控制系统为专用控制器,价格昂贵,使维修费用高,且都为淘汰产品,厂家已不生产,无备件来源。
同时控制系统已使用多年出现老化,已出现多次不知原因的故障现象和停车事故。
控制系统无历史记忆功能,难以进行事故分析。
以致多次出现事故停车后,找不到真正原因。
2010年总公司立项作为隐患整改项目,2011年4月完成改造。
成功改造的关键就是空压机控制程序的设计。
2控制系统结构图1是控制系统的结构图。
由三部分组成:1)检测仪表;2)PLC控制系统;3)执行元件。
核心是PLC控制系统,主要由五个程序构成。
图1 控制系统结构图3、程序设计本空压机的控制程序设计分成几块,实现不同的功能,主要包括:1)联锁跳车程序;2)开车程序;3)辅助油泵控制程序4)压力(负荷)控制程序;5)防喘振控制程序3.1联锁跳车程序设计联锁停车程序,是保护机组安全运行的程序,当机组运行参数达到危险值时,安全停机,避免机组设备损坏的程序。
联锁停机参数有振动,温度,润滑油温度和压力,电机轴承温度等。
联锁逻辑和参数说明如下:PLC 控制系统 执行元件 检测仪表图2 联锁逻辑图1)一级振动:正常运行时设定大于2.0跳车,一般电机启动时振动值会比较大,为保证顺利启动,在电机启动期间(25S内)跳车值为该设定值乘以二。
2)二级振动:根据机组性能设定一个限制值,正常运行时设定大于2.0跳车,一般电机启动时振动值会比较大,为保证顺利启动,在电机启动期间(25S内)跳车值为该设定值乘以二。
3)三级振动:根据机组性能设定一个限制值,正常运行时设定大于2.0跳车,一般电机启动时振动值会比较大,为保证顺利启动,在电机启动期间(25S内)跳车值为该设定值乘以二。
4)润滑油压力:保证润滑油压力大于要求设定值,当由于油泵故障或油路堵塞导致压力低于设定值时将跳机。
5)二级进气温度;二级冷却器冷却效果不佳时温度会升高,影响压缩机工作效率。
一般设定大于60度左右时跳机。
6)三级进气温度;三级冷却器冷却效果不佳时温度会升高,影响压缩机工作效率。
一般设定大于60度左右时跳机。
7)主电机故障:启动命令发出后25秒,如果电机还运行不起来则判断为电机故障,发出停车命令将启动回路断开。
8)润滑油温度;为保证润滑性能,润滑油温一般控制在21度到46度之间,超过这个范围则跳车。
9)主油泵故障:主电机启动一分钟后,如果润滑油压力达不到停辅助油泵的设定压力,则判断为主油泵故障需要停机。
10)电机轴承温度:避免电机轴承过热11)电机线圈温度:避免电机过热烧坏电机。
3.2 开车程序开车程序是判断机组状态参数正常,阀位处于正确位置,允许机组启动,并且启动后将阀位开到安全位置的程序。
图3 开车逻辑图开车逻辑说明:机组不存在联锁条件,旁通阀在启动位置(全开),入口阀在启动位置(全关),润滑油压大于120KPA,润滑油温大于22℃,入口阀、旁通阀都处于自动状态,机组满足以上条件允许启动。
3.3辅助油泵控制程序辅助油泵有自动/手动控制模式,当空压机启动时,辅助油泵自动转为自动方式,当空压机启动一分中内辅助油泵必须停止,否则判断为主油泵故障,机组联锁停机;主电机停止后辅助油泵马上启动。
3.4 压力(负荷)控制程序1)控制原理空压机负荷控制程序是空压机控制程序设计的核心。
具有自动双模式和恒压两种控制方式。
在自动双模式控制方式下,压缩机的排气压力被设定在某个系统所需要的压力值上,进口调节导叶在压缩机可调范围内能调节进口气量,使压缩机保持恒定的排气压力。
当到达喘振控制点后,进口导叶停止关小,使压缩机的排气压力上升到卸载压力设定点,此时压缩机将会卸载(进口调节导叶关闭,旁通阀打开)。
压缩机将一直保持卸载状态直到排气压力低于设定的最小压力值。
然后压缩机将重新加载至满流量运行,又开始一个新的循环。
在恒压控制方式下,压缩机的排气压力被设定在某个系统所需要的压力值上,进口调节导叶在压缩机可调范围内能调节进口气量,使压缩机保持恒定的排气压力。
当到达喘振控制点后,进口导叶停止关小,压缩机旁通阀开始打开,调节旁通阀的开度使排气压力仍保持在恒定值上。
压缩机将始终通过对进口调节导叶和旁通阀的无级调节保持恒定的排气压力。
2)程序设计。
负荷控制程序包括空载、加载、压力调节、卸载等阶段的控制程序。
通过控制入口阀和出口阀的开度达到控制目标。
图3就是在各阶段进、出口阀的动作过程。
控制逻辑说明如下:空载:空压机启动后,入口阀自动开到13%,如果没有加载,则暂停。
放空阀全开。
加载:选择加载后,入口阀以最小电流设定值为加载目标;达到该值后,入口阀暂停;旁通阀开始以设定压力为目标开始关闭。
旁通阀全关后,进入压力调节阶段。
压力调节:旁通阀全关后,入口阀再继续以设定压力为目标进行自动调节,同时入口阀开度受最大电流限制;如果压力过高,则入口阀开度关闭到最小电流就不再继续关小,而是通过旁通阀进行调节;如果压力升高太多,达到压力保护设定值,则放空阀增加15%开度。
卸载:卸载时,旁通阀快速打开放空,然后入口阀再逐渐关闭到13%。
空压机一般设计两种工作模式:恒压模式;自动双式模式。
两种模式不同之处就是,自动双式模式下,如果空压机处于空载运行,系统压力下降到再加载设定值一段时间,空压机会自动重新加载。
恒压模式则不会自动重新加载。
入口阀旁通阀图3 各控制阶段入口阀放空阀动作示意图上图是各控制阶段入口阀放空阀动作过程示意图。
各控制阶段说明如下:T0:空压机启动。
T0~T1:空压机空载阶段。
T1:开始加载。
T1~T2:入口阀以最小电流为目标加载。
T2~T3:放空阀以设定压力为目标加载。
T3~T4:压力调节阶段。
T4~`T5:放空阀参与压力调节。
T5:开始卸载。
3.5喘振控制程序。
1)控制原理喘振是离心式压缩机的一种特有的现象。
压缩机在工作过程中,当进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)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。
离心式压缩机发生喘振时,典型现象有:(1)压缩机的出口压力最初先升高,继而急剧下降,并呈周期性大幅波动。
(2)压缩机的流量急剧下降,并大幅波动,严重时甚至出现空气倒灌至吸气管道。
(3)拖动压缩机的电机的电流和功率表指示出现不稳定,大幅波动。
(4)机器产生强烈的振动,同时发生异常的气体噪声。
防喘振控制是一个重要的安全控制,防喘振系统是通过调节入口导叶开度和放空阀(防喘振阀)开度来控制空压机的流量和出口压力,目的是使空压机工作点始终处在限定的范围内,而不进入喘振区,以确保机组的安全运行。
一般来说空压机防喘控制的对象是放空阀(防喘振阀),一旦出口压力过高,空压机接近喘振区或发生喘振时,该阀自动打开。
空压机的防喘振曲线是在现场实测出来的,考虑到系统的动态特性、喘振发生得非常快,所以对控制系统、检测系统的扫描周期有很高要求,尤其是大型的空压机。
空压机的喘振曲线是机组实际测试得到的。
下图是典型的空压机性能曲线。
图4典型的双自动控制性能曲线图5典型的恒压控制性能曲线2)程序设计。
引起空压机喘振的原因有很多,但基本分为两类。
一是入口流量不足导致机组克服不了系统阻力;二是出口压力太高,一般是由于空气用量突然减少,导致出口压力上升,造成憋压。
所以防喘振控制程序是针对这两种因数设计的。
针对第一个原因采用限制入口阀开度的方法,防止过分节流。
针对第二种因素采用及时调节放空阀开度的方法。
程序设计原理见图7。
空压机防喘振控制程序的核心是负荷调节模块,设计了三个调节功能,在不同的工况采用不同的调节功能。
1)入口阀调压功能块。
在正常工况下起做用,即电流没接近最小电流设定值(最小电流是空压机性能决定的)。
在此工况下,负荷调节模块根据给定的系统压力进行调节,通过调节入口阀的开度使系统压力稳定在设定值。
2)放空阀调压功能块。
在电流接近最小电流设定值起作用,这种情况是在系统压力持续升高,入口阀持续关小,一直到接近最小电流设定值(2安的余量),此时开始进入放空阀调压模式。
调节过程是:系统压力增大时,放空阀打开,反之放空阀开度减小,如果压力上升太快,大于压力保护值,则直接将放空阀开度增大15%。
这样设计的理由是:在接近最小电流时,如果入口阀在继续关小,将导致入口流量不足,引起喘振;而在压力一升高就采取放空阀调压不利于节能。
所以这样的程序设计兼顾了机组安全和节能。
3)电流防喘振调节功能块。
在电流接近最小电流设定值起作用,这种情况是在系统压力持续升高,入口阀持续关小,一直到接近最小电流设定值(2安的余量)。
这个时候进入电流调节模式,以前一个电流测量采样值做为调节器设定值,即机组电流下降时增加入口阀开度,电流增加时减少入口阀开度。
直到电流离开这个区域。
4)喘振判断及保护程序。
虽然系统设计了防喘振控制程序,但是当干扰太大,调节系统反应不及,空压机还是会进入喘振区,此时控制系统必须及时反应,保证机组安全。
一般设定系统压降达到34.5KPa/300ms时,判断为机组进入喘振区,防空阀打开,入口阀关闭,机组自动卸载。