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在液化裝置中的應(yīng)用及空壓機優(yōu)化控制
昆山遠方機電設(shè)備有限公司 2015/4/14 11:17:00
A郵的In化stパalIT是Profibus智能化現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)自動化控制系統(tǒng) 平臺,作為操作員站或王程師站,采用標準WindowsNT操作界面的規(guī)模可選的1加5化11機架式1/0 0〔5系統(tǒng)。本套液化裝置采用了電源冗余、〔0兀余和總、線兀余的配置,實現(xiàn)儀電體化全面監(jiān)控。[5內(nèi)完成了整套設(shè)備的控制策略、電氣控制邏輯及各種聯(lián)鎖 保護,共計500多個實際1/0點。在系統(tǒng)資源的分配上抖減少站間通訊為基礎(chǔ),優(yōu)化程序結(jié)構(gòu),使系統(tǒng)在低負荷運行。系統(tǒng)設(shè)置了即時打印的各種級別的報警信 息,并為操作員提供了各種時間的報表。對大量的實時和歷史趨勢定期歸檔,供王藝人員分析過程王況,作為液化裝置運行的歷史資料保存。
5系統(tǒng)在儀電體化控制上的應(yīng)用,側(cè)重于空壓機自動跟蹤液化裝置變負荷運行的多變量優(yōu)化控制策略。
按市場需求變工況運行的套液化設(shè)備,整套裝置及所有配套機組包括液化設(shè)備,4±133空壓機和氮壓機,增壓氮壓機,常溫和低溫冷凍機,3臺464的液體 粟,循環(huán)水系統(tǒng),液氧、液氮和液儲槽的監(jiān)控都由〔5完成,由兩名操作員完成整套裝置的操作,因此過程的優(yōu)化控制顯得十分重要。
當液化裝置變負荷運行時,要求空壓機排氣量進行相應(yīng)的調(diào)整的同時保持穩(wěn)定的排氣壓力。
在空壓機的氣量與液化裝置負荷相匹配的調(diào)節(jié)過程中,對進口導(dǎo)葉和放空閥各自獨立的控制手段無法適應(yīng)裝置的變工況運行。利用義88的1化3化131豐富的 軟件功能,根據(jù)空壓機二級噴嘴壓差、二級級間壓差、排氣壓力等參數(shù),加上電機溫度、冷卻水溫度、排氣溫度及軸振動的參數(shù)的報警及聯(lián)鎖保護,可抖實現(xiàn)多變量 的優(yōu)化控制。
下面介紹Atlas為我公司出葡萄牙液化裝置配套空壓機的控制。其排氣量為700013/、排壓為5.
263八流程簡圖如圖1油路省略。
1控制介紹空壓機輸出流量受進口導(dǎo)葉開度的限制,根據(jù)生山巧1戶液化設(shè)備所需氣量的變化,空壓機流量從0100波動,也就是進口導(dǎo)葉的開度會發(fā)生變化,空壓機的輸出壓力也會隨之波動,因此對其穩(wěn)定性必須最大限度地加抖控制。圖2為控制原理圖。
2.2啟動階段流量的限幅控制化3口由于啟動空壓機時,11的,¥與5的差值較大,101的輸出幅值較大,進口導(dǎo)葉開啟速度太快,會使空壓機排氣壓力 突,甚至超壓,從而對液化裝置造成沖擊。為此設(shè)置了個啟動斜坡限幅器:在空壓機啟動后的分鐘內(nèi),對,11的輸出值進行了輸出值上限限幅。也就是說,這分鐘 內(nèi),PID的輸出值與斜坡輸出值進行比較始終取兩者的小值。
蜀3后動斜地2.3空壓機的防喘振控制和喘振保護空壓機的喘振特性:快速的流量逆轉(zhuǎn)、過大的壓縮機振動、流體介質(zhì)溫度的提高、機旁的噪音突增、引起空壓機跳間等。喘振的后果十分嚴重:縮短了壓縮機的壽命,降低了效率,對密封、軸承、導(dǎo)葉的機械損壞。
空壓機喘振可抖簡單的描述為葉輪內(nèi)的流量或輸出壓力發(fā)生周期性的突變。當空壓機發(fā)生喘振化會對機械設(shè)備帶來毀滅性的破壞,因此必須完全避免。
防喘振控制主要由口12完成:利用裝在二級進噴嘴上的壓差與二級前后的差壓的比值作為13的實際輸入值,¥實際值=二級噴嘴前后差壓063[二級前后差 壓063常數(shù)設(shè)定值=喘振值安全域值空壓機防喘振放空閥為氣巧閥。在口13內(nèi),實際值,¥與常數(shù)設(shè)定值5相比較,如果實際值下降到設(shè)定值抖下,則控制器口 13輸出信號減小,使得控制放空閥開大;如果實際值PV上升,超過設(shè)4、生山巧號定值,則控制器,13輸出信號減小,使得控制放空閥開大;如果實際值, ¥上升,超過設(shè)定值,則控制器輸出信號增加,控制放空閥關(guān)小。根據(jù)現(xiàn)場喘振實驗數(shù)據(jù)和液化裝置流量的要求,將常數(shù)設(shè)定值5定為80.[5控制系統(tǒng)對喘振的 判斷方法是:設(shè)定空壓機排出壓力在63內(nèi)發(fā)生5次如下圖的坡峰到坡谷幅值的變化,認為空壓機進入了喘振區(qū),0〔5內(nèi)進行了喘振保護控制:旦空壓機喘振,0 〔5送出個脈沖信號,控制現(xiàn)場放空閥膜頭上的二位=通電磁閥,使電磁閥線圈失電,膜頭上的氣通過電磁閥放空,使氣閉式放空調(diào)節(jié)閥全開;同時該脈沖信號送到 空壓機電控系統(tǒng)聯(lián)鎖??諌簷C。
口13控制器的功能是:隨著空分設(shè)備流量需求的加放空閥關(guān)小,進口導(dǎo)葉開大;當流量的需求降低時放空閥開大,進口導(dǎo)葉關(guān)小,保持空壓機輸出足力恒定值的同時,當流量與液化裝置的需占巧=拍圓4巧振巧斷示意圖求相匹配時,進導(dǎo)葉全關(guān)。
3結(jié)束語加5扣1〔5實現(xiàn)整套液化裝置儀電體化的控制抖及空壓機多變量優(yōu)化控制,經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試、空壓機防喘振試驗、開車并段時間的運行后,調(diào)整各樵0控 制器的比例、積分設(shè)定值,使之達到最佳匹配,實踐證明該方案具有先進性和可靠性,在運行過程中,隨著液化裝置運行負荷的變化,不需要操作員的干預(yù)就能實現(xiàn) 自動變王況恒壓跟蹤的控制要求。
制造業(yè)自動化技術(shù)交流會及征文通知主辦單位:中國機械工程學(xué)會支持單位:中國機械工業(yè)聯(lián)合會時 間:2002年10月10日12日地點:上海市組織單位:北京機械工化自動化研巧所中國機械工程學(xué)會機械工業(yè)自動化分會中國自動化學(xué)會制造技術(shù)專委會機械 工業(yè)自動化生產(chǎn)力促進中制造業(yè)自動化雜志社全國工業(yè)自動化系統(tǒng)與集成標準化技術(shù)委員會制造業(yè)自動化是實現(xiàn)國民經(jīng)濟各部口發(fā)展、國防現(xiàn)代化,強企業(yè)市場競爭 力、發(fā)展各支柱產(chǎn)業(yè)及國民經(jīng)濟各部口的關(guān)鍵技術(shù)。2002年10月10/12日在上海舉辦巧擊屆中國國際工業(yè)自動化展覽會,在此期間將舉辦工業(yè)自動化新技 術(shù)發(fā)展論壇和制造業(yè)自動化技術(shù)交流會,上活動是中國機械工程學(xué)會舉辦的集學(xué)術(shù)交流、信息交流、成果展示為體的系列活動,加強科研與生產(chǎn)的結(jié)合、推廣高新實 用信息自動化技術(shù)來推動制造業(yè)的迅猛發(fā)展。交流會將出版論文集,錄用論文將由制造業(yè)自動化雜志刊出版,該雜志為中國期刊方陣雙效期刊、機械行業(yè)優(yōu)秀期刊、 科技論文統(tǒng)計源期刊。
征文主要內(nèi)容:國內(nèi)外制造業(yè)信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢;現(xiàn)場總線技術(shù)及應(yīng)用;網(wǎng)絡(luò)化制造技術(shù)及應(yīng) 用;1611/66/86/ A及FS、V、VE、IE等技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用;綠色設(shè)計與制造技術(shù);工控軟件及計算機輔助軟件工程ASE技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用;數(shù)控及機器人技術(shù);制造 業(yè)信息化及其標準化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用;其它相關(guān)的工業(yè)自動化與應(yīng)用技術(shù)。
征文截止日期:2002年6月30日請盡量提前應(yīng)征征文要求:請作者將論文用Word格式A4紙激光打印份附軟盤份寄秘書處。請注明化者巧累單仿、化化、由巧、傳真、由子郵席。吾巧吟々~巧吹巧子1咨蒂。在論文錄用時具體通知。
參加技術(shù)交流會的代表可聽取。工業(yè)自動化新技術(shù)發(fā)展論壇所姐織多名院±作的專家報告,歡迎聯(lián)系參加會議和參觀展覽。