城市工程160产 城火电厂空压机DCS技术改造应用王少杰摘要：火电厂空压机加/卸载控制设计及相关联锁由就地PLC控制实现，并且就地继电器多，控制回路复杂，经常发生不明原因跳闸，难以分析判断跳闸原因，严重影响机组安全运行。
为了保证主厂房空压机系统可靠性，提高机组安全运行，拟对空压机PLC加/卸载控制进行改造，由DCS实现自动控制和相关保护。
关键词：PLC；继电器；联锁；控制回路火力发电厂的空压机控制系统是全厂辅机系统的重要组成部分，其产生的压缩空气为厂用气动执行机构提供动力气源，空压机控制系统的安全、可靠运行是保证电厂安全、高效运行不可缺少的环节。
我厂一期主厂房空压机系统配有5台喷油螺杆式空气压缩机，正常运行时三用二备。
1 改造范围 2019年5月已对01D空压进行改造，改造效果较好。
本次改造拟对01A/01B/01C/01E空压机进行改造。
01A空压机控制信号布置在DROP25柜（原有柜），01B/01C空压机控制信号布置在DROP37柜正、反面（新增柜），01E空压机控制信号布置在DROP36柜背面（去年新增柜）2 改造思路2.1 取消01A空压机就地PLC，将其相关信号全部纳入DCS进行控制。
原在DCS实现的远方启停及备用联锁逻辑不变。
就地取消触摸屏，无就地启动模式，保留就地紧急停机功能。
2.2 新增DCS机柜拟以增加控制器带卡件的方式实现，以便于后续其它空压机改造及扩展。
放置位置位于集控楼11米层。
2.3 取消电气回路中一些不必要的继电器及硬联锁如合闸允许等。
由电气专业进行回路改造。
原面板上有紧急停机按钮和事故按钮，拟取消原事故按钮回路，将紧急停机按钮信号直接引入电机硬回路，同时将该信号也引入DCS，以便于事故分析。
由于冷却风扇为就地380V电机，就地低压侧电源与风机控制二次回路仍需保留，保留就地低压侧电源正常指示灯。
3 启动与控制3.1 起动阶段（轻载起动过程）按下起动键，控制气缸气源的电磁阀得电。
技术篇 2007年 第五期 P LC 在高压空气压缩机站自动控制系统中的应用舒 云, 夏金妹(中国船舶重工集团公司第七O 四研究所,上海 200031) 摘 要:介绍了用可编程控制器P LC 改造高压空压机站的设计方法.改造后的高压空气压缩机站自动控制系统的工作稳定性和可靠性都得到了极大的提高,操作环境得到了改善,对同类设备的技术改造具有较高的参考价值. 关键词:PLC;通讯;自动控制系统;应用 中图分类号:T M571.6,U664.5 文献标识码: 文章编号:100528354(2007)0520041203Appli cati on of P LC i n the auto 2control syste m ofhi gh 2pressure a i r co mpressor st ageSHU Yun,X I A J in 2mei(No .704Research I nstitute,CSI C,Shanghai 200031,China )Abstract :This paper introduces the design m ethod of applying PLC to the auto 2control syste m of high 2pressureair co m pressor stage .The real operation de m onstrates that both reliability and stability of this auto 2control sys 2te m increase .The operating environm ents are i m proved too .It has high reference value for upgrading the si m i 2lar old m achines .Key words :PLC;co mm unication;auto m atic control syste m;applications收稿日期:2006208211作者简介:舒云(19792),男,助理工程师,主要从事电气控制工作.0 引言某船上高压空气压缩机站的自动控制部分采用的是老式的分立元器件组成的控制系统,技术陈旧,结构复杂,电子元器件大多为早期产品,现在市场上已没有可以更换的配件,以至于该控制系统的维修、保养工作变得极为困难.为了解决这个问题,特对高压空气压缩机站的自动控制系统进行了研究分析并进行了改造,采用了先进的PLC 控制技术代替原来的控制线路,取得了良好的效果.1 高压空气压缩机站组成与操作某船上有一集机、电、净化、自动控制于一体的高压空气压缩机站,这种机型在国内尚处于空白阶段,它将空气压缩并干燥、净化到给定参数和压力,然后输送到高压空气系统中.其自动控制系统部分由自动控制箱、手动控制台、电动机控制柜、集控控制台、电动-气动阀、温度传感器、压力传感器及位置信号器等组成,具有空压机站的自动起动、运行控制、自动停机和故障保护停机与报警等功能,同时还能对润滑系统、干燥-净化系统、油水分离系统和冷却系统进行控制管理.它有两种操作方式:自动和手动,且这两种工况是相互独立,互为备用的.其中自动工况是主要的,在自动控制箱或集控控制台上进行操作;手动工况是备用的,只有在调试、自动控制箱出现故障或其它原因导致自动工况无法正常工作时才使用,在手动控制台上进行操作.电动机则由电动机控制柜中的断路器、继电器、交流接触器以及热继电器等电动执行机构输出控制.2 改造方案根据该高压空气压缩机站的控制形式、工作特点以及功能控制的需要,对该自动控制系统进行改造时14 第五期 2007年 技术篇采用了可编程逻辑控制器.可编程逻辑控制器(简称PLC )是20世纪6O 年代末发展起来的一种自动化控制装置,可以实现逻辑控制、定时、与/或、计数控制、顺序控制和数据处理等功能,以及可通过总线进行快速的数据传递和数据交换,便于集中控制和管理,它集通讯技术、计算机技术于一身,代表着数控系统发展的趋势[1].改造后的自动控制系统的核心PLC 采用siemens 公司的S7CP U314C,集控控制台内PLC 采用S7CPU31522DP .自动控制系统的硬件结构框图如图1所示.图1 自动控制系统硬件结构框图 根据空压机站实际工作过程编制了输入、输出点的地址,其中主要地址编号见表1.表1 输入、输出点分配表输入地址说明输出地址说明I 0.0吹扫阀位置信号Q12.0吹扫阀I 0.1卸载阀位置信号Q12.1卸载阀I 0.2滑油温度Q12.2再生阀I 0.3滑油压力Q12.3系统卸载阀I 0.4再生空气压力Q12.4左吸附器阀I 0.5空气温度Q12.5右吸附器阀I 0.6吸附器加热器过流Q12.6左吸附器加热器I 0.7滑油加热器过流Q12.7右吸附器加热器I 1.0电机过载Q13.0滑油加热器I 1.1冷却水供给Q13.1输出起动电机I 1.2Q13.2接通冷却水阀 改造后的自动控制系统既保证了原空压机站的各项功能和技术性能相一致,又保证了整个自动控制系统的各部分的安装型式以及与高压空压机站之间的接口不变,这使得整个自动控制系统很方便地对原控制系统进行了整体换装以及对各功能部件的接口重新连接,提高了整个控制系统的可靠性和维修性.3 软件设计该自动控制系统的软件部分采用模块化结构设计,对系统的各个功能部分进行了模块化划分,并编写了相应的功能模块(FC ).图2 滑油加热梯形图24技术篇 2007年 第五期 3.1 滑油加热处理在自动工况下,当自动控制系统处于起动等待状态(M0.5=1)下且滑油温度低于15℃时,“滑油加热”被置数“1”,即对滑油进行加热,直到滑油温度高于55℃,“滑油加热”被清“0”,滑油加热停止.3.2 滑油油位检测该高压空气压缩机站的所有设备都属船用设备,船只在行驶时有一定的摇摆周期,所以在监测滑油油位时充分考虑了这一因素,否则极易产生误报警.如图3所示,在程序中首先对油位低信号进行了延时处理,延时时间略大于船的摇摆周期,如果油位低信号持续时间大于船的摇摆周期,则说明滑油油位已经低于警界线,自动控制系统发出空压机停机信号并显示故障原因及报警.图3 滑油油位检测梯形图3.3 故障报警处理当高压空气压缩机站出现故障时,自动控制系统需要发出声报警以及表示故障原因的闪烁灯光报警.按下系统的“应答”按钮后,声报警停止,闪烁灯光报警变成平光,若故障已经消失,则灯光报警自动消失.图4报警梯形图是报警模块中的子模块,将报警模块中的故障信号输入置“#signal ”,声报警输出为“#buzzer ”,灯光报警输出为“#lamp ”,时间定时器T1是周期为3s,占空比为50%的脉冲信号.3.4 通讯集控控制台与自动控制箱中PLC 之间采用MP I 通讯,这样只需要两根电源线、两根紧急停机按钮输出线、一根通信电缆和若干备用线.为保证两个PLC 之间能正常通讯,硬件必须进行配置,设定集控控制台中S7CP U31522DP 的MP I 通讯地址为2,通信速率为187.5Kbp s,自动控制箱中S7CP U314C 的MP I 通讯地址为3,通讯速率与集控控制台的一致.在软件方面,在自动控制箱中内PLC 程序不需要编写任何与通讯有关的程序,只需要将要交换的数据整理到一个图4 报警梯形图连续的DB 存储区中即可,而集控控制台内PLC 程序则需要在OB1中调用系统功能X_GET (SFC67)和X_PUT (SFC68),实现两台PLC 之间的通讯.3.5 断电记忆功能当空气压缩机站正在进行吸附器加热时,如果系统因故停电后再次上电,则需要继续保持对吸附器进行加热,并需要在原有加热时间的基础上进行累时,直至累时达到设定的时间后吸附器才退出加热.在自动控制系统的硬件组态中,在对需要保持的定时器、数据块等进行设置后,就可在程序中调用组织块OB30,每次间隔5s 向数据块写入状态值,并且最新的3个数据块将被保留.当系统断电后再次上电时,程序对3个数据块中的状态值进行比较,判断最新的的数据是否错误,如果没有错误,则释放到程序中继续运行;如果有错误,则判断下一级数据块.4 结束语该系统在采用可编程控制器进行改造后,体积小,能耗低,效率高,功能完善,操作简便,维护方便.系统投入运行后,不仅很好地解决了原装置维修、保养的问题,而且还为该装置的数字化进程以及远程监控等打下了基础,极具推广价值.参考文献:[1]皮壮性,宫振明,李雪华,等.可编程序控制器的系统设计与应用实例[M ].北京:机械工业出版社,2000.34。
空压机控制系统介绍空压机控制系统的基本原理是根据空气供应需求的变化来调节空压机的运行状态。
当空气需求增加时，控制系统将启动或加速空压机的运行；当空气需求减少时，控制系统将停止或减速空压机的运行。
通过精确控制空压机运行状态，可以避免能耗浪费、提高空气质量和延长设备寿命。
空压机控制系统的主要组成部分包括：压缩机控制器、传感器、执行器和用户端显示屏。
压缩机控制器是整个系统的核心，负责接收和处理传感器所采集的数据，并控制执行器的动作。
传感器主要用于检测和监测压缩空气系统中的压力、温度、流量等参数。
执行器用于执行控制指令，如启动、停止、调速等。
用户端显示屏通过图形界面向操作人员展示压缩空气系统的运行状态和各项参数。
1.自动控制：空压机控制系统可以自动感知和调整压缩空气系统的运行状态，无需人工干预。
它可以根据空气需求的变化实时调整空压机的运行状态，以达到节能和提高生产效率的目的。
2.精确调节：空压机控制系统可以根据空气需求的大小，精确调节空压机的工作状态和输出压力。
通过调整空压机的运行速度和负载运行，可以确保压缩空气的稳定供应，避免压力波动和能耗浪费。
3.故障诊断：空压机控制系统具有故障诊断和报警功能。
当压缩空气系统出现故障或异常状态时，控制系统可以自动检测并向操作人员发出警报。
这样可以及时发现和排除故障，保证系统的正常运行。
4.能效监测：空压机控制系统可以实时监测和记录压缩空气系统的能耗情况。
通过对能耗数据的收集和分析，可以评估和优化压缩空气系统的能效水平，找出节能的潜力和改进措施。
5.远程监控：空压机控制系统可以通过网络连接实现对远程设备的监控和管理。
操作人员可以通过远程终端设备实时监测和控制压缩空气系统，随时调整参数和运行状态，提高运维效率和响应速度。
综上所述，空压机控制系统是一种关键的自动化系统，它通过对压缩空气系统的监测和控制，实现了能耗的优化、生产效率的提高和故障排除的及时处理。
它在各种工业领域的压缩空气应用中发挥着重要的作用，为企业节约能源和提高竞争力提供了有效手段。
空压机变频恒压供气控制系统的设计【摘要】本文介绍了空压机变频恒压供气控制系统的设计。
在解释了研究背景和研究意义。
接着，详细阐述了空压机变频恒压供气控制系统的基本原理、系统框架设计、传感器选择与布置、控制算法设计以及系统测试与验证。
在总结了设计成果，并展望了未来在这一领域的发展方向。
本文的研究对提高空气压缩机的效率和稳定性具有重要意义，有助于推动工业制造领域的发展。
【关键词】空压机、变频、恒压、供气控制系统、设计、研究背景、研究意义、基本原理、系统框架设计、传感器选择与布置、控制算法设计、系统测试与验证、设计成果总结、未来展望1. 引言1.1 研究背景空压机是工业生产中常用的设备之一，用于产生对外提供能量的空气压缩。
在许多工业生产场景中，空压机所提供的气源需要保持恒定的气压，以确保生产设备正常运行。
传统的空压机供气控制系统往往存在运行效率低、能耗高、气压波动大等问题，为提高系统的效率与控制精度，空压机变频恒压供气控制系统逐渐成为研究的热点。
在当前环境下，工业生产对气压要求越来越高，对于气压供应系统的要求也在不断提升。
传统的空压机供气系统使用定频控制，无法根据实际需求对气压进行精准的控制和调节，因此难以实现高效节能和稳定供气。
而空压机变频恒压供气控制系统则具有更高的灵活性和精准性，可以根据实际气压需求实时调节压缩机的工作频率和负载，确保系统在不同工况下都能保持稳定的气压输出，提高了供气系统的效率和稳定性。
通过对空压机变频恒压供气控制系统的研究与设计，可以有效提高空压机供气系统的性能，减少能耗浪费，降低运行成本，实现高效稳定的气压供应，具有重要的研究意义和实际应用价值。
1.2 研究意义空压机变频恒压供气控制系统的研究意义在于提高空压机的能效和运行稳定性，促进工业生产的节能减排。
随着工业化程度的不断提高，能源消耗和环境污染已经成为制约社会发展的重要问题。
空压机在工业生产中起着至关重要的作用，但传统的空压机系统存在能效低、运行不稳定的问题。
