空壓機雙油泵循環(huán)控制的設計與應用

　　空壓機是空分制氧設備中的核心設備，而空壓機的正常運行與它的潤滑油系統是否運行良好是密不可分的。昆山空壓機是一種用以壓縮氣體的設備?？諝鈮嚎s機與水泵構造類(lèi)似。大多數空氣壓縮機是往復活塞式，旋轉葉片或旋轉螺桿。離心式壓縮機是非常大的應用程序。潤滑油系統向齒輪箱和電動(dòng)機軸承提供清潔的、溫度得到控制的油，內部加熱(heating)器保證了油箱溫度保持在高于最低溫度1000F，系統自動(dòng)(automatic)將齒輪箱油溫控制在900F，即啟動(dòng)需要的溫度以上，油箱配備了低油位報警和停機功能。油泵的運行決定潤滑油系統的穩定運行。在萊鋼天元氣體5制氧機(Oxygen making machine)組(unit)中，由于沈鼓空壓機無(wú)自帶主油泵，所以采用兩臺輔油泵互備的工作(gōng zuò)模式來(lái)保證空壓機能夠長(cháng)時(shí)間連續可靠地運行。
　　1傳統(Tradition)控制（control)方案的缺陷(defect)在壓縮機系統中，傳統控制H方式為：臺為主油泵。昆山空壓機保養主要噪聲源是進(jìn)、排氣口，應選用適宜的進(jìn)排氣消聲器?？諌簷C進(jìn)氣噪聲的頻譜呈低頻特性，進(jìn)氣消聲器應選用抗性結構或以個(gè)、抗性為主的阻抗復合式結構?？諌簷C的排氣氣壓大，氣流速度高，應在空壓機排氣口使用小孔消聲器另一臺為輔助油泵。在系統啟動(dòng)時(shí)。主油泵總是跟隨啟動(dòng)運行，在工況正常的條件下，輔助油泵是不會(huì )運行的，只有在主油泵出現故障或儀表檢測到油壓低的情況下，輔助油泵才投運。這樣就會(huì )造成一臺工作過(guò)于頻繁（frequency)，而另臺利用率不高。主油泵會(huì )由于機械(machinery)磨損等因素(factor)使用(use)壽命縮短；輔助油泵則由于長(cháng)時(shí)間不運行可能出現設備銹蝕、電氣(electric)故障等，同樣會(huì )遭到損壞。
　　工作(gōng zuò)。
　　2控制方案的確定2.1硬件(hardware)配置系統采用西門(mén)子S7-400PLC，帶有1個(gè)操作控制員站兼工程師站，以Windows2000做為運T平臺，并通過(guò)(tōng guò)標準TCP/IP協(xié)議以太網(wǎng)，實(shí)現整個(gè)流程的自動(dòng)(automatic)控制、數據通信及上位機管理，可完整地監控整個(gè)系統的生產(chǎn)情況(Condition)。昆山空壓機是一種用以壓縮氣體的設備?？諝鈮嚎s機與水泵構造類(lèi)似。大多數空氣壓縮機是往復活塞式，旋轉葉片或旋轉螺桿。離心式壓縮機是非常大的應用程序。昆山空壓機保養主要噪聲源是進(jìn)、排氣口，應選用適宜的進(jìn)排氣消聲器?？諌簷C進(jìn)氣噪聲的頻譜呈低頻特性，進(jìn)氣消聲器應選用抗性結構或以個(gè)、抗性為主的阻抗復合式結構?？諌簷C的排氣氣壓大，氣流速度高，應在空壓機排氣口使用小孔消聲器硬件配置如所示。
　　硬件配置示意圖系統每個(gè)任務(wù)都可設定運行中斷掃描周期和優(yōu)先級。昆山空壓機維修在啟動(dòng)前，首先啟動(dòng)油泵控制系統，油泵控制系統啟動(dòng)后保證空壓機各潤滑部件潤滑良好，同時(shí)油泵控制系統可通過(guò)內置的溫控閥來(lái)調節內部油壓和油溫，以滿(mǎn)足系統需要。根據壓縮(compression)機工況的變化，控制器通過(guò)調用不同的任務(wù)中斷實(shí)現快速響應。因此該控制器既可滿(mǎn)足復雜調節回路控制要求，又可滿(mǎn)足開(kāi)關(guān)(switch)量的快速聯(lián)鎖控制功能(gōng néng)，從而實(shí)現一個(gè)控制器可以覆蓋工廠(chǎng)所有環(huán)節的控制要求。
　　自動(dòng)化應用2013 4期丨1 DCS控制系統采用西門(mén)子專(zhuān)用的通信模塊，為符合TCP/IP協(xié)議(protocol)的快速以太網(wǎng)模件，使系統無(wú)須增加設備就可與工廠(chǎng)局域網(wǎng)連接，同時(shí)提高了網(wǎng)絡(luò )的通信速度；支持OPC數據交換標準，使系統與第三方數據庫或軟件的數據交換更加容易，為今后工廠(chǎng)實(shí)現管理、控制一體化提供了有力保障2.2控制思路控制思路的關(guān)鍵在于如何使系統的2臺機組工作均衡有效，即能夠實(shí)現工作機和備用機的相互輪換在油泵系統中，首先啟動(dòng)工作油泵，當工作機出現故障或油壓低于設定值時(shí)，系統啟動(dòng)備用油泵，而當油壓正常(normal)時(shí)，工作油泵停止工作，同時(shí)將此時(shí)的工作油泵自動(dòng)轉為備用油泵，而備用油泵則自動(dòng)轉為工作油泵，并做好下一次啟動(dòng)準備(ready)當系統再次要求啟動(dòng)時(shí)，所啟動(dòng)的工作油泵就是前一次工作時(shí)的備用油泵，而前一次的工作油泵此時(shí)則作為備用油泵在等待工作，實(shí)現雙機輪流工作，達到工作上的均衡3控制方案(fāng àn)的實(shí)施在萊鋼集團天元氣體(gas)5空分制氧機組中，采用西門(mén)子DCS控制系統，利用PCS7的編程工具CFC來(lái)實(shí)現兩臺油泵的交替循環(huán)控制設計提供了手自動(dòng)兩種方式，獨立方式即為手動(dòng)控制，互備方式即為油泵自動(dòng)循環(huán)控制當密封氣壓力(pressure)PIAS4407A>0.2MPa，PIAS4408A>0.2MPa，TIAS4407A>25*C三個(gè)條件(tiáo jiàn)都具備時(shí)，畫(huà)面顯示油泵允許啟動(dòng)（油泵控制畫(huà)面見(jiàn)）開(kāi)車(chē)前油泵控制打到獨立狀態(tài)，允許啟動(dòng)油泵后，由操作人員(personnel)啟動(dòng)一臺油泵，并打到互備方式，同時(shí)存儲記憶塊將記憶1油泵的先啟動(dòng)狀態(tài)位，并將其作為工作泵；當PIAS4406A矣0.35MPa時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)另一臺備用泵，存儲記憶塊再存儲第二個(gè)油泵的狀態(tài)，兩臺油泵同時(shí)工作后，當油壓PIAS4406A>0.45MPa時(shí)，自動(dòng)停止第個(gè)油泵，此時(shí)第二個(gè)油泵成為工作泵系統根據PIAS4406A的測定(Assessment)值循環(huán)啟停兩臺油泵，在很大程度上保證至少有一個(gè)油泵能夠運行，大大提高了設備的穩定性(The stability of)、安全性13油泵互備模式控制流程如所示油泵控制畫(huà)面油泵互備模式控制流程實(shí)施效果（1）系統改造后，實(shí)現了主油泵、輔助油泵的自動(dòng)切換及遙控操作，可靠的聯(lián)鎖保護，以及數據通信及上位機管理；降低了停車(chē)故障率，大大增強了空壓機的運行穩定性（2）通過(guò)程序的在線(xiàn)監控，能準確無(wú)誤地判斷故障原因，大大提高了故障處理效率(efficiency)13（3）改變了原操作系統工作的不穩定性，提高了設備的安全可靠性，為設備持續穩定運行提供了可靠的保障（4）充分利用應用軟件提供的功能，開(kāi)發(fā)硬件(hardware)設備的運行狀態(tài)在線(xiàn)監視13目前已實(shí)現了對現場(chǎng)變送器、分析儀、系統電源、CP
　　U、I/0模塊的在線(xiàn)監視，同時(shí)實(shí)現了遠程(Remotely)故障（fault）診斷和管理功能(gōng néng)13 5結語(yǔ)循環(huán)油泵(Deep well pump)自動(dòng)切換控制法有效解決了傳統雙機切換方式的缺陷，已成功應用于萊鋼5制氧機(Oxygen making machine)組。
　　該方法有效實(shí)現了主、輔油泵(Deep well pump)工作時(shí)間(time)的均衡（Balance)，避免了機械和電氣(electric)故障的發(fā)生，提高了設備使用效率，增加了設備使用的時(shí)長(cháng)及維護周期DCS控制系統硬件接線(xiàn)簡(jiǎn)單，運行可靠，性能穩定，控制靈活，維護方便，節能效果(xiàoguǒ)顯著(zhù)（striking）13