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丙烯压缩机变频调速控制方案设计与实现沈阳鼓风机集团自动控制系统工程有限公司沈阳 110869中文摘要:丙烯压缩机需要根据上下游工艺需求改变机组转速来调整工况，是烯烃装置中的核心设备。
本文以宁波利万聚酯材料有限公司160万吨年芳烃装置项目丙烯压缩机变频调速控制为背景，对丙烯压缩机的特殊工艺需求进行了深入研究，设计了一套完善的变频调速控制方案，具备上切工频的节能功能，同时配机组控制系统设置了压力串级控制，简化了机组调速的操作难度，提高了机组运行的稳定性。
关键词：丙烯压缩机；变频调速；上切工频；串级控制在经济飞速发展的21世纪，低碳烯烃（乙烯、丙烯等）是我国石油化工行业最重要的产品之一，是塑料、合成树脂、纤维、橡胶等大宗重要合成材料的基础原料。
为适应市场的竞争，国内化工龙头企业开始合资建设大型乙烯装置和芳烃装置，丙烯压缩机作为工艺流程中的核心设备，其调速控制方案直接决定了安全生产和产品质量，因此受到了大家的重视。
2000年前国内大型高压变频调速技术刚刚起步，液力耦合器的调速方案又受限于可以调速但无法节能，丙烯压缩机大多选用汽轮机驱动作为调速的解决方案。
2008年以后，随着进口变频器如SIEMENS、ABB、TMEIC等厂家进入中国市场，国内变频调速技术得到了迅速的提高，越来越多的压缩机驱动方案选择了10kV、6kV的高压变频电机配套大型高压变频器。
电驱方案的优势在于脱离了汽轮机驱动方案从而无需考虑蒸汽来源问题，减少了项目初期的投资，同时通过变频器调速能够达到节能环保的作用，受到越来越多业主青睐。
本文以宁波利万聚酯材料有限公司160 万吨年芳烃装置项目为研究背景，选用沈鼓自主研发设计的3MCL1106丙烯压缩机。
丙烯装置的压缩机气路循环都是闭路，通常在每段装有防喘阀门，如果有段间抽出气，会增加石墙阀防止流量过大。
其系统组成见图1。
图1丙烯压缩机系统示意图丙烯机组由于设备故障或工艺需求紧急停机时，所有防喘阀门和一个石墙阀全部打开，介质从一、二、四段分别泄放，保证机组出口压力达到压力的平衡。
多并联节能压缩机组控制系统设计说明摘要随着人民生活水平的提高，物流和国内零售行业的快速发展，大、中型食品冷藏设施，在解决中转、生产、销售等环节的食品保鲜问题中，发挥着重要的作用；其核心的制冷压缩机组，也已经逐渐从：单个大容量的制冷机到多台中、小容量制冷机一起运作到现在的大型多机组并联的发展过程。
多并联制冷压缩机组因为它高效节能、安全稳定、价钱不高等优点，成为目前制冷工程优先选用的系统，被越来越多的设计单位逐渐认可和接受;越来越多的低温配送中心，食品加工厂，冷冻设备和大型的冷库，开始使用并联压缩机制冷系统来替换原来的单台压缩机制冷系统。
并联压缩机系统是让多台压缩机并联连接在一起，然后安装在同一个机架上，共用一些部件，例如冷凝器、吸排气管和储液桶等。
自带的高性能中央处理器在其结构中一般是一个高性能PLC 控制器或者是一台专用的并联机组控制器，在其控制下，测量并控制工作参数，优化并协调系统的运行，给制冷系统的主蒸发器或冷库中的冷风机组提供制冷剂。
本设计主要是介绍多并联节能压缩机组控制系统的背景，国内当前现状以及当前工艺流程，同时采用西门子PLC来设计控制流程，最后用触摸屏来监控动作过程。
关键词：多并联节能压缩机组；西门子PLC；触摸屏AbstractWith the improvement of people's living standards, logistics, and rapid development of the domestic retail industry, large and medium-sized food cold storage facilities, food preservation issue is resolved in transit, production, marketing and other aspects, and plays an important role; its core compression refrigeration unit, has also been a gradual shift from: a single large-capacity refrigerator to more medium and small-capacity refrigerator work together to present the development of large-scale multi-unit parallel. More refrigeration compressor in parallel because it energy efficient, safe and stable, the price is not higher merit, as the current preferred refrigeration engineering system, more and more design units gradually recognized and accepted; more and more low temperature distribution centers, food processing, refrigeration equipment and large refrigerator, start using a parallel compressor refrigeration system to replace the original single compressor refrigeration system. Parallel compressor systems allow multiple compressors connected together in parallel, and then installed on the same rack, share some components, such as condensers,intake and exhaust pipe and reservoir barrels. Built-in high-performance central processing unit in the structure is typically a high-performance PLC controller or a dedicated unit controller in parallel, under its control, measurement and control of operating parameters, optimize and coordinate the operation of the system, to the main evaporator or cold in the cold unit cooling system to provide refrigerant.Background This design is more energy-efficient compressor control system in parallel, the domestic as well as the current status of the current process, while using the Siemens PLC to design control process, and finally with a touch screen to monitor the course of action.Key words: More energy-efficient compressors in parallel; Siemens PLC; touch screen目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论........................................................... - 1 -1.2课题现状.................................................... - 1 -1.3课题内容.................................................... - 2 - 第2章多并联节能压缩机组控制系统工艺介绍............................. - 3 -2.1多并联节能压缩机组控制系统的结构介绍........................ - 3 -2.2多并联节能压缩机组控制系统的工艺流程........................ - 3 -2.3本章小结.................................................... - 4 - 第3章控制要求及方案设计............................................. - 5 -3.1控制要求.................................................... - 5 -3.2方案比较.................................................... - 5 -3.2.1确定控制方案....................................... - 5 -3.2.2确定控制方向....................................... - 6 -3.3本章小结.................................................... - 6 - 第4章硬件设计....................................................... - 7 -4.1硬件控制系统................................................ - 7 -4.2I/O地址表................................................... - 7 -4.3控制系统主回路.............................................. - 8 -4.4外部接线图.................................................. - 9 -4.5硬件选型................................................... - 10 -4.5.1PLC的选型......................................... - 10 -4.5.2压缩机设备的选型.................................. - 11 -4.5.3温度传感器的选型.................................. - 12 -4.5.4电磁阀的选型...................................... - 12 -4.5.5压力传感器的选型.................................. - 13 -4.5.6蒸发冷风机的选型.................................. - 14 -4.5.7蒸发冷水泵的选型.................................. - 15 -4.5.8压力开关的选型.................................... - 16 -4.5.9按钮的选型........................................ - 16 -4.5.10指示灯的选型..................................... - 17 -4.5.11熔断器的选型..................................... - 18 -4.5.12交流接触器的选型................................. - 20 -4.5.13热继电器的选型................................... - 21 -4.6本章小结................................................... - 22 - 第5章软件设计...................................................... - 23 -5.1软件设计思想............................................... - 23 -5.2编程理论基础............................................... - 23 -5.2.1高压与数字输出的关系.............................. - 23 -5.2.2低压与数字输出的关系.............................. - 24 -5.2.3温度与数字输出的关系.............................. - 25 -5.3程序流程图................................................. - 25 -5.4本章小结................................................... - 27 - 第6章触摸屏的设计.................................................. - 28 -6.1触摸屏的选择............................................... - 28 -6.2触摸屏画面的制作........................................... - 28 -6.3触摸屏的调试............................................... - 35 -第7章程序的调试与仿真.............................................. - 38 -7.1软件的确定................................................. - 38 -7.2程序的调试................................................. - 38 -7.3软件的仿真................................................. - 39 -7.4本章小结................................................... - 42 - 第8章总结.......................................................... - 43 - 致谢................................................................. - 44 - 参考文献............................................................. - 45 - 附录................................................................. - 46 -1.主电路...................................................... - 46 -2.控制电路.................................................... - 47 -3.外部接线图.................................................. - 48 -4.PLC主程序.................................................. - 49 -5.1#压缩机程序................................................ - 54 -6.2#压缩机程序................................................ - 55 -7.3#压缩机程序................................................ - 56 -8.温度压力处理程序............................................ - 57 -9.故障报警处理程序............................................ - 61 -10.压缩机启动顺序程序......................................... - 67 -11.压缩机运行时间程序......................................... - 71 -第1章绪论1.1课题背景近几年来，随着国际制冷压缩机行业的迅速发展，全球压缩机组市场集中度逐渐提高，领先的压缩机生产企业通过行业整合不断提高竞争力，逐渐出现了以德国比泽尔和美国英格索兰等为代表的行业领先企业，占据优势市场地位。
压缩机防喘振的两种方法[分享]压缩机防喘振的两种方法一、离心式压缩机喘振的原因喘振是离心式压缩机的固有特性。
产生喘振的原因首先得从对象特性上找。
从图1中可见压缩机的压缩比P2/P1与流量Q的曲线上都有一个P2/P1值的最高点。
在此点右面的曲线上工作，压缩机是稳定的。
在曲线左面低流量范围内，由于气体的可压缩性，产生了一个不稳定状态。
当流量逐渐减小到喘振线时，一旦压缩比下降，使流量进一步减小，由于输出管线中气体压力高于压缩机出口压力，被压缩了的气体很快倒流入压缩机，待管线中压力下降后，气体流动方向又反过来，周而复始便产生喘振。
喘振时压缩机机体发生振动并波及到相邻的管网，喘振强烈时，能使压缩机严重破坏。
二、防喘振自控系统的可行性分析为使压缩机安全有效和经济运行，在低负荷下操作时，其气量应始终保持在喘振区右边并留有一定的安全裕量，一般控制线位于超过喘振极限流量的5％—10％之处。
只要保证压缩机吸人流量大于临界吸入量Qp，系统就会工作在稳定区，不会发生喘振。
即在生产降负荷时，须将部分出口气体，经出口旁路阀返回到入口或将部分出口气放空，保证系统工作在稳定区。
三、防喘振自控系统的几种实现方法目前常采用两类防喘振方法，即固定极限流量（或称最小流量）法与可变极限流量法1．固定极限流量法固定极限流量的防喘振控制系统，就是使压缩机的流量始终保持大于某一定值流量，如图1中的Qp，从而避免进入喘振区运行。
此法优点是控制系统简单，使用仪表较少。
缺点是当压缩机转速降低，处在低负荷运行时，防喘振控制系统投用过早，回流量较大，能耗较大。
2．可变极限流量法在压缩机负荷有可能通过调速来改变的场合，因为不同转速工况下，极限喘振流量是一个变数，它随转速的下降而变小，所以最合理的防喘振控制方法，应是留有适当的安全裕量，使防喘振调节器沿着喘振极限流量曲线右侧的一条安全控制线工作，这便是可变极限流量法。
常用控制方案有两种：一是采用测量压缩机转速，经函数发生器作为流量调节器给定值（图2)。
活塞压缩机压力怎么调节活塞压缩机是一种常见的压缩机类型，广泛应用于各行各业。
在使用活塞压缩机的过程中，压力调节是一个关键的技术环节。
合理地调节压力，不仅可以确保活塞压缩机的正常运行，还可以提高其工作效率。
那么，活塞压缩机压力究竟应该如何调节呢？首先，我们需要了解活塞压缩机的基本工作原理。
活塞压缩机通过活塞往复运动将气体压缩，从而提高气体的压力。
因此，调节活塞压缩机的压力，就是要调节活塞的往复运动次数和幅度。
在实际操作中，调节活塞压缩机的压力有多种方式，下面介绍几种常见的调节方法。
1.调节排气阀的开启时间：活塞压缩机的排气阀是控制气体出口的关键部件。
通过调节排气阀的开启时间，可以控制气体的压缩时间，进而调节压缩机的压力。
当需要增大压力时，可以适当延长排气阀的开启时间；反之，当需要降低压力时，可以适当缩短排气阀的开启时间。
2.调节排气阀的开启频率：活塞压缩机的排气阀不仅可以控制开启时间，还可以控制开启的频率。
在特定的工作条件下，通过调节排气阀的开启频率，可以达到调节压力的目的。
一般来说，开启频率越高，压力越大；开启频率越低，压力越小。
因此，根据实际需要，可以适当调节排气阀的开启频率。
3.调节进气阀的开启时间：活塞压缩机的进气阀是控制气体进入的关键部件。
通过调节进气阀的开启时间，可以控制气体进入的时间和数量，进而调节压缩机的压力。
当需要增大压力时，可以适当缩短进气阀的开启时间；反之，当需要降低压力时，可以适当延长进气阀的开启时间。
4.调节进气阀的开启频率：活塞压缩机的进气阀也可以控制开启的频率。
通过调节进气阀的开启频率，可以达到调节压力的效果。
开启频率越高，压力越大；开启频率越低，压力越小。
根据实际需要，可以适当调节进气阀的开启频率。
需要注意的是，在进行活塞压缩机压力调节的过程中，应该根据实际情况进行合理的调整，避免过度调节造成不必要的损耗或者安全隐患。
同时，要密切关注压力调节过程中的压力变化，及时调整调节参数，确保活塞压缩机的稳定运行。
延迟焦化装置压缩机组关键控制解决方案——富气压缩机目录焦化装置工艺简介................................................................................................................................................................ - 3 -气压机在焦化装置功能介绍............................................................................................................................................... - 3 -启机顺控 ................................................................................................................................................................................ - 5 -调速控制 ................................................................................................................................................................................ - 7 -转速处理模块.. (7)转速目标模块 (7)转速爬坡模块 (7)转速PID控制 (7)防超速模块 (8)防喘振控制 ............................................................................................................................................................................ - 8 -喘振PID (8)阶跃响应控制器 (9)流量补偿计算 (10)压比 (10)工作点 (10)变送器故障退守策略 (11)性能控制 (12)入口压力控制 (12)解耦控制 (12)焦化装置工艺简介焦化装置是以渣油等重质油为原料，在高温下进行深度热裂化反应的一种热加工过程。
丘陵轻烃原料气压缩机控制系统改造编制:吐哈油田分公司丘陵采油厂2007-10-10一、概述丘陵压缩机控制系统投产为2001年, 美国ENTRONIC公司的产品。
原系统包括发动机空燃比控制，启动顺序控制，故障监控，数字量、模拟量输入/输出。
数据通过ENTRONIC 公司的专有通讯传到控制室。
该控制系统基本能够满足压缩机组的监控需求，但对操作运行和设备管理人员来讲，它存在着诸多方面的功能不足，主要缺点有：1）参数远传功能，无法实现与控制室的DCS 系统进行连接，远程监控，不利于操作人员快速及时地发现故障；2）现场控制盘显示不能直观地显示运行参数，不利于对故障和机组的工况分析；3）发动机燃料及点火控制系统不是电子式，对机组的功率，排放，及发动机参数的监控比较落后。
4）机组启动燃气压力不好控制，启机比较困难。
二、实施的目标通过对机组的控制系统和点火调速系统的改造之后能实现如下功能：1、发动机能实现电子点火，电子调速。
能根据用户的要求及负荷和转速的变化，有效调节燃气量的供给。
同时，能够给出发动机实际的燃气量的消耗。
2、启动控制更容易，转速控制更稳定，通讯更快捷。
3、能与FSC实现联锁，实现远程紧急停车的功能。
4、机组的状态通过硬接线的方式上传到中控室。
5、实现友好的人机对话画面，所有工艺参数现场触摸屏上显示，报警和报6、警停机设定值可现场调整，使用分级口令保护。
7、所有的参数和报警，停机事件上传。
8、历史纪录查询，方便压缩机故障分析。
现场触摸屏组态后的画面如下：A;用户登录实现密码保护B：操作画面显示C：发动机参数总貌D：E：FG：有权限的操作人员可以现场改变设定参数H：I；机组启动简单易行G：转速控制稳定K；当有报警或停机事件是在本画面上闪烁显示报警条目。
历史纪录可以查询，方便分析压缩机故障。
三、施工服务范围：1、燃气管线改造，增加一套ALTRONIC的GOV10 电子燃气供给系统，系统配置如下：现场实际应用照片如下：2、在燃料气加热管线上增加二个燃料气启动和切断阀，具体的工艺管线图如下：这些工作需施工队伍具体实施，包括现场加工和焊接。
压缩机控制的技术方案摘要：简述为了保证压缩机正常运行生产，控制软件中需要对压缩机的主要仪表参数监控及需要具备的控制功能。
关键字：联锁、防喘振、停机、压缩机压缩机数据检测：对于压缩机和其连带的设备以及流程设置必要的仪表检测点，一般情况有：压缩机的轴振动、轴位移、轴温；润滑油的油压、油温、油箱液位；干气密封的差压、流量、压力、温度，其他设备的测点一般情况有：汽轮机的振动、位移、转速、轴温、调节油压；变速箱的轴温；过滤器差压，必要的流程测点情况需按装置实际情况进行设计。
压缩机的逻辑控制：分启动、报警、联锁、停机四个部分。
压缩机的启动：压缩机应该保证在最低负荷下启停压缩机，即入口流量微小（如：入口阀门微开或类似的执行因素。
），出口全部回流或放空（如：防喘振阀门全开或类似的执行因素。
）这样可以最有效的保护机组本体设备。
当启动条件具备，系统发出允许启动命令，机组开始启动，启动分两种方式：自动启动或手动启动，自动启动是根据编好的程序按升速曲线自动升速，当机组转速达到正常转速时，机组进入运行状态。
在整个升速过程中操作员也可以人为干预，即操作员可以设定目标速度，按操作员的意愿操作机组，这种操作即手动操作，手动和自动可随时切换并能做到无扰动。
机组在临界转速区例外，在此转速区间内的速度设定值是不允许操作员操作的，为了快速越过临界区升速速率会很大且不允许操作员修改。
压缩机的报警：按照工艺条件，对各个检测点实行超限报警。
报警一般应包括如下点：压缩机轴振动、轴位移、轴温；油压、油温、油箱液位；干气密封的差压、流量、压力、温度，报警也包括其他设备的测点：汽轮机的振动、位移、转速、轴温、调节油压；变速箱的轴温；过滤器差压，报警还可以包括必要的流程测点报警情况。
压缩机的联锁：按照工艺条件，对各个报警检测点设置必要的超限停机联锁设置，但并不是所有的报警点都需要设置停机联锁。
联锁还包括对辅助油泵、油箱加热器的逻辑联锁控制，也包括对驱动机的逻辑联锁控制。
M3001压缩机PLC控制器调试方案1、就地控制盘的PLC控制器的技术概述M3001压缩机是由电动机驱动的离心单线型。
全套设备有压缩机本体、增速机、驱动用交流电动机、空气管装置、强制润滑装置、就地控制盘等。
压缩机控制盘所用的PC为日本三菱公司的FXON系列产品，一共有四块模板。
型号分别为FXON-60MR一块、FXON-8EYR两块、FXON-8EX一块，这三种模块的特性分别如下：FXON-60MR 继电器输出型 36点输入 24点输出FXON-8EX 开关输入型 8点输入FXON-8EYR 继电器专用 8点输出增设存储块这几种模块全部是DC24V供电，其中FXON-60MR除了电源、输入、输出外，内部还装有CPU和存储器，是整个PLC控制器的中心。
压缩机PLC控制器输入接入13个现场开关，13个盘面按钮开关，3个电机故障反馈开关，DCS允许启动和停止操作2个信号，还有MCS的故障信号和运行信号及CCR的紧急停止信号共34个输入点。
输出共接入26个状态和报警指示灯（8个轻报警、9个重报警、8个状态指示、一个备用）、9个继电器、3个电磁开关，共38个输出点。
压缩机由PLC控制器控制。
与传统的继电器控制方式相比具有如下优点。
1.1全机所有元件均为固态化无触点式，免除有触点式之火花干扰及触点本身日久接触不良及继电器机械动作之寿命问题。
1.2微电脑化。
节省了大量附件，全机除外部输入与输出外，均免配线。
这样就缩小了控制盘，大大减轻了配接线工作量。
减小了错误出现的机会。
1.3检修维护方便，且具有运行监视及自诊断功能。
外部输入输出功能（I/O）均有LED指示灯，因此很容易判断出出故障所在。
1.4编程容易，易于输入，易懂易学。
可以用缩程器随时发现错误、修改程序。
避免了重新设计和接线的繁琐工作。
1.5 体积小、重量轻、耗电小、热量小、安全可靠。
就地控制盘的PC外部接线、按钮、指示灯、继电器的全部接线已接好。
现场安装调试工作只需进行外部接线和做PC的联锁试验。
压缩机控制方案1. 引言压缩机是工业生产中常用的设备，用于将气体压缩成高压气体，广泛应用于制冷、空调、气动传输等领域。
压缩机的控制方案是保证其正常运行和效率的关键。
2. 压缩机控制的目标压缩机的控制方案旨在实现以下目标：2.1. 稳定运行：确保压缩机在各种工况下保持稳定的运行状态，避免因过载或过热造成设备损坏。
2.2. 能效优化：通过控制压缩机的运行参数，提高其效率，降低能耗。
2.3. 故障诊断：实时监测压缩机的运行状态，及时检测故障并做出相应处理，避免生产中断。
3. 压缩机控制方案的实现方式压缩机的控制方案可以通过以下几种方式实现：3.1. PID控制PID控制是一种经典的压缩机控制方法，基于比例、积分和微分三个控制元素，实现对压缩机的速度、压力等参数的控制。
PID控制算法的优点在于简单易实现，但对于复杂的工况可能无法达到较好的控制效果。
3.2. 模糊控制模糊控制方法通过模糊化处理输入和输出变量，建立模糊规则和推理机制，实现对压缩机控制参数的模糊控制。
相比PID控制，模糊控制更适用于非线性、多变量的压缩机控制系统，但需要较多的实验和调整。
3.3. 神经网络控制神经网络控制方法通过建立压缩机的数学模型，并通过神经网络进行控制算法的训练和优化，实现对压缩机控制参数的精确控制。
神经网络控制方法的优点在于可以适应不同的工况和变化，但需要较大的计算和数据进行训练。
3.4. 模型预测控制模型预测控制方法通过建立压缩机的动态模型，预测未来一段时间内的状态和输出，从而优化控制参数。
模型预测控制方法可以更精确地控制压缩机的运行状态，但需要准确的模型和运算能力。
4. 压缩机控制方案的应用案例以下是几个常见的压缩机控制方案的应用案例：4.1. 制冷压缩机控制系统在制冷系统中，通过对压缩机的速度和冷却剂的压力进行控制，实现对冷却效果的调节。
可以利用PID控制、模糊控制或神经网络控制方法来实现。
4.2. 空调系统压缩机控制在空调系统中，通过对压缩机的运行参数进行控制，实现室内温度的调节。
