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    高压风机控制系统
    点击:   发布日期:2012-04-17
    一、项目概述
    近年来,随着冶金、石油、化工等工业领域的发展,风机也得到非常广泛的应用。随着企业的发展,企业要提高产量,不管轴流压缩机、离心风机,还是焦炉煤气鼓风机、烧结风机,对控制系统的依赖程度越来越高。该机组是天津卡博特2006年跟据生产要求选择的陕鼓离心风机。
    二、系统配置
    机组配置为西门子高压电机、风机、润滑油站及配套设备,配套设备包括高压系统,低压系统,控制系统和阀门。振动和位移选用PROVIBTECH轴振动保护表。
    控制器选择GE Versamax PLC,辅以12寸一体化工控机,配置如图1:

    图1
    本系统采用的GE Versamax系列PLC是GE公司产品中高档产品,其在性能和可靠
    性方面均具有很高的指标,与其他类型的PLC产品相比性能优越,尤其是它强大的内部资源和多样化的编程方式及联网能力,可以满足比较复杂的工业控制要求。一体化工控机,它与个人计算机相比,其可靠性和稳定性均高得多。他具有耐低温、带硬盘、能完成历史趋势记录,可以满足工业控制要求。
    三、机组控制逻辑和操作
    机组控制包括机组启动、连锁停机、防喘振控制、润滑油站控制、系统监测、定压力调节。其中每个控制对象在操作员画面都有相应的监控画面。
    3.1机组启动
    在“启动”画面点击“启动准备”按钮,润滑油油箱液位正常,润滑油副泵自动启动。待润滑油总管压力>90KPa、润滑油温度>20℃、进口流量调节阀开度<15%、防喘阀开度>95%、主电机加热器不运行,以上条件全部满足时点击“寄存器复位”按钮,机组进入允许启动状态。点击“允许启动”“机组启动”按钮,机组启动。启动画面见图2:
     
    图2
    3.2连锁停机
    当满足以下任意条件,机组连锁停机:
    ⑴、手动停机(操作画面手动停机按钮)
    ⑵、急停按钮
    ⑶、润滑油压力过低
    ⑷、风机轴振动过大
    ⑸、电气停机信号
    ⑹、风机轴承温度过高
    ⑺、电机定子温度过高
    ⑻、电机轴承温度过高
    ⑼、机组喘振
    机组连锁停机后,润滑油副泵自动启动,防喘振阀门完全打开。
    3.2防喘振控制
    喘振是透平式压缩机压缩机在流量减少到一定程度时所发生的一种非正常工况下的振动。离心式压缩机是透平式压缩机的一种形式,喘振对于离心式压缩机有着很严重的危害。  
    离心式压缩机发生喘振时,典型现象有: 
    ⑴、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;
    ⑵、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;
    ⑶、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;
    ⑷、机器产生强烈的振动,同时发出异常的气流噪声。
    因此,机组配有先进的气动防喘振阀门,保护机组。
    防喘振线、喘振线
    压缩机防喘振横坐标为入口流量,纵坐标为出口压力。图3中红色线为喘振线,白色线为
    防喘振线。操作员根据喘振曲线设定一个安全裕度,既为防喘线。一旦工况点向左越过控制线,系统根据越过的幅度打开防喘振阀,来增加压缩机的流量使系统重新回到安全工作区,当压缩机工作点又重新回到安全工作区域时控制系统自适应的控制防喘振阀,一直到系统将防喘振阀关阀。

    图3
    防喘阀控制输出分为自动输出、手动输出、半自动输出。
    ①手动方式:机组只有处非自动运行时才可处于手动方式,这时输出值为跳闸输出与手动输入的高值。
    ②自动方式:压缩机防喘振控制的输出来自防喘振控制器的自动输出跳闸输出的高值。
    ③半自动方式:(开优先)压缩机防喘振控制的输出由自动部分、手动部分、跳闸输出的高值。
    3.3润滑油站控制
    润滑油站配有一个电动副泵,为防止操作人员误操作,只能在现场实现启停,现场设有现场操作和自动切换按钮,当在现场操作模式下,只受现场启动和停止按钮控制,不受其他信号控制。风机轴头带有一个轴头泵,启机时,当润滑油副泵在自动模式下,在“启动”画面点击“启动准备”按钮,润滑油油箱液位正常,润滑油副泵自动启动。当风机运转正常后,润滑油总管压力压力>90KPa,可在画面上手动停止润滑油副泵。当润滑油副泵在自动模式下,机组停机的时候,润滑油副泵自动启动。
    3.4调节
    初始防喘振阀100%开。在“工况”画面点击防喘振阀开度设定,可对防喘振
    阀开度进行设定。
    初始进口流量调节阀0%开。在“工况”画面点击进口流量调节阀开度设定,
    可对进口流量调节阀开度进行设定。
    在“启动”画面点击“自动”按钮,系统将根据设定压力自动调节进口流量
    调节阀开度。点击“手动”按钮,可回到手动设定进口流量调节阀开度。
    四、结束语
    系统自投运以来运行稳定、可靠,各项功能如:数据采集、模拟量控制、连锁和人机操作界面等功能都得以实现,很好的保证了C570机组的安全运行,得到了用户一致好评。