双级螺杆压缩机排气压力控制的优化
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动化程度 不 高,排 气压 力波动较大 ;针对 目前这种现状
进行 了认真研 究与分析 ,提 出了一种优化措 施 ,优 化措
后进行 串联升压 ;在一级排气管路和二级排气管路上分 别设 置有 回流管 路 ,在 回流 管路上 安装 气动调 节 回流
施主要 包括 在硬 件方 面增加 了泄压 电磁 阀 ,在控 制 方
排 气压 力的频繁报警 ,避免 了停机的现 象;实现 了排 气
压 力的稳定 ,大大提 高 了系统的 自动化程度和 运行 可靠
性。
【 关键词 】 两级螺杆压 缩机
制 排 气压 力
泄压 电磁 阀 P I D 控
一
、
前言
图1 优化前控制示意
1 . P L C 控制 系统 2 . 一级 主电动机变频 器 5 . 二级调节 回流 阀 7 二 级主电动机变频器 3 . 一级主 电动机 6 . 二级主 电动机 4 . 一级气动调 节回流 阀
气 的流量 和压 力 ,在 这种情 况下再 加上 执行机 构动 作 的滞 后性 和气 源压力 的不稳 定性 ,以及 两级压 缩 比与 功率 的不 同 ,往往会 出现调 节不 能及时 跟进 ,跟进 后 两级压 力互相 影响 ,两级主 电动机都 各 自根据P I D 指令
上升或下 降,但结果是 出现二级排气压力在下降 ,一级
气压力也会产生相应变化,理论上不存在问题 ,但实
际情 况是动作 中的主电动机及气动调节 阀在 接受到指
G M
令后 ,由于运动惯性 及执行灵敏度 的存 在 ,往往会滞 后动作 ,并 且输 出量 改变越 大 则动作滞 后现象 就越 明显 ,引起排气压 力不能得到及时控制 , 从 而引起排
气压力的报警,甚至停机。
熟 ,但双级螺杆压缩机排气压力控制技术尚不成熟 ,目
在 这种控 制方 法下 ,由于 一级 排气 管路为 二级 进 气管路 ,一级气动调节 回流阀动作也将影响一级进气的
流量和压力 ,二级气动调节 回流阀动作也将影响二级进
前主要采用手动控制,自动化程度不高,并且排气压力
不稳定 ,给用户的使用造成了较 大困扰 。
面增加 了 “ 一级排 气压 力报警则二级主机定频”、 “ 二
阀;P L C 控制系统同时对气动调节回流阀进行P I D 辅助
调压 ;控制示意图如图1 所示 。
级排 气压 力报警则一级主机定频”、泄压 电磁 阀同时辅
助调 节等功 能;通过P L C对 变频 器、 气动调 节回流阀的 P I D 控 制 ,以及 对泄压 电磁 阀的 自动控 制 ,减 少 了两级
GM i n E l e c t r i c P o w e t
双级螺杆压缩机排气压力控制的优化
宁波鲍斯能源装备股份有限公司 ( 浙江 3 1 5 5 0 0 ) 庞晓波
【 摘
要】 目前双级螺杆压缩机排 气压力控制 自
通过控制变频 器实现双级主机各 自独立 的P I D 调 节 ,然
假 设在 一级 排 气压 力 出现 高或 低报 警时 ,让 二
级主机的频率快速 上升或下降至某一 固定频率 ,这样
就可以迅速将一级排 气的压 力拉低或是 升高 ,在某一 时 间段 内,压 力没有得到有效控制 ,则增加一级泄压 电磁阀来辅 助调 节压力 ;同样 , 如 果二级排气压 力出 现高或低报警时 ,让一级主机 的频 率快 速下降或上升
长期 以来 ,在螺 杆压 缩机 行业 ,为 了确保排 气压 力稳定 ,满足工艺需要 ,普遍采用P L C 控制 系统控 制变 频器 ,由变频器对主电动机进行无级调节 ,同时P L C 控 制系统对气动调节 回流阀进行 自动P I D 控制 ,辅助调节 排气压力 ;目前 ,单级压缩机排气压力控 制技 术较 为成
公 司研发 的某 型号 两级 螺杆 压缩机 ,当一级 主机 频率
频率 下降 ,但二级排 气压力仍在上升 ,并未得 到有效
控制 ,在二级主机 频率持续下降过程 中 ,二级排气压 力出现高报警并停机 ;测试结果表 明 自动控 制下 ,此 种方法无法满足 工艺需要 ,只能手动给 定频 率运行 ;
= 现状分析
目 前螺杆压缩机两级压缩主要采用P L C 控制系统,
G M 逸 用 朝 麓
w w v  ̄ . e t y j x . c o i i 1 2 0 1 5  ̄ 第1 O 期
排 气压力却在上升 ,或是一级排 压力在下 降 ,二级排气
压力却在上升 ,像翘翘板一样此 消彼长 ,这种现象为调
从表 1 来 看 ,当一级排 气压 力出现高 报警后 ,二
级 主机频率在上升 ,但 二级排气压力却在下 降 ,出现 振 荡现象 ;当二级 排气压力出现高报警后 ,二级主机
节振荡 ,经过几个调节振 荡回合后 ,往往引起压力超高 限或 超低 限 ,从 而联 锁报 警停 机 ,给用 户造 成损 失 ;
生波动 。
三 优化理论分析
依据P I D调节公式:
力 = [ e ( 力 +, e ( t ) d t / T  ̄ + T d d e ( t ) / d t ] e ( , ) = 。 一S
Y( ∈[ 一 1 , 1 ]
式中 Y ( ——回路输出值;
K _一 比例 系数 ;
4 2 H z ,二级 主机频率4 5 H z 时 ,可以满 足一级排 气压 力
0 . 6 MP a ,二级排气压 力2 . 5 MP a 的要 求 ,依据 优化前的
控制方法 ,实 际运 行的参数记录 见表1 。
表1 优化前两级螺杆压缩机运行参数记录
在手动模式下 ,主电动机的运行频率是 固定的 ,因为 气源存在客观波 动的现象 ,因此排 气压 力也将随之产
— —
积分 系数 ;
—
—
微分 系数 ;
.
Hale Waihona Puke , ——设定值 ;
s ——反馈值。
雹
勿
在将排 气压力根据 工艺需求设 定 目标值后 , P I D 控制 回路会根据计算 公式 快速算 出输 出量 ,变频器和 气动调节 回流阀将根据输 出结果进行动作 ,相应 的排
适
用
耱 胁