plc在氧气压缩机控制系统中应用

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1、PLC在氧气压缩机控制系统中的应用1、引言   莱钢8#氧气压缩机是12000m3/h空分装置的关键设备，其作用是将气态氧产品压缩成中压氧，通过管道输送到用户。8#氧气压缩机工作正常与否，对莱钢的生产大局和经济效益影响很大。它主要采用三菱MELSECA1SPLC实现自动控制，控制效果良好，运行稳定可靠。2、工艺简介   莱钢8#氧压机的工艺流程，纯度达到99.6%以上的氧气，经调节阀PCV3922和入口截止阀PV1501进入压缩机，进行第一级、第二级、第三级压缩，每级压缩后经过一次冷却；一级压缩后气体经调节阀PCV11510形成一级

2、回流，三级压缩后气体经调节阀PCV31510形成三级回流；气体回流引起入口压力PI3922升高、流量FI3920降低，由调节阀FCV13920和FCV23920进行机前放空，使压力PI3922和流量FI3920保持在设定点附近；从氧压机出来的氧气经截止阀PV1537通过管道输送到用户，或根据实际生产需要通过截止阀PV1536放空。为确保安全，每一级压缩排气侧分别装有安全阀，超压时紧急排放部分气体，以降低压缩气体压力。3、系统配置   莱钢8#氧压机自动控制系统主要采用三菱MELSECA1SPLC和CC-LINK现场总线实现。系统配置

3、有1块CPU主基板（A1S38B）和1块扩展基板（A1S55B-S1），共有1块电源模板（A1S62P）、1块CPU模板（A1SCPU）、4块数字输入模板（A1SX80）、3块数字输出模板（A1SY80）、3块模拟输入模板（A1S64AD）、1块模拟输出模板（A1S62DA）、2块PT100多路转换变送器（PT-62），1个操作员面板通过CC-LINK现场总线与PLC控制器相连。系统共有数字量输入信号63点、数字量输出信号43点、模拟量输入信号9点、模拟量输出信号2点、RTD信号18点。4、主要控制功能   氧压机控制功能主要包括防

4、喘振控制、压缩机启/停联锁控制、辅助设备的启/停联锁控制，以及重要工艺参数的实时显示、报警等。   4.1防喘振控制   压缩机出口流量与压力不匹配，即流量低或压力高时，会造成压缩机喘振。该氧压机防喘振控制包括入口压力调节、入口流量调节、一级回流调节和三级回流调节。   （1）入口压力调节   入口压力采取常规PID调节，调节器为PIC3922，由入口压力调节阀PCV3922完成。   （2）入口流量调节   入口流量采取分段调节，由机前主放空调节阀FCV13920和旁路放空调节阀FCV23920完成。    调节参数为氧压机机前流

5、量，测量值有温压补偿。当PID调节器FIC3920的输出在0-10%之间时，旁路放空调节阀FCV23920起作用，对应开度为0-100%，主放空调节阀FCV13920处于全关状态；当调节器输出在10%-100%之间时，主放空调节阀FCV13920开始起作用，对应开度为0-100%，旁路放空调节阀FCV23920处于全开状态。   （3）回流调节   回流调节采取分段调节，由一级回流调节阀PCV11510和三级回流调节阀PCV31510完成。   调节参数为氧压机机前流量和管网压力，二者分别进行PID运算。当管网压力正常时，机前流量调

6、节器FIC3921的输出作为回路输出；当管网压力超过某一值时，管网压力调节器PIC1510的输出作为回路输出；当氧压机卸载时，回路输出选择一个时变函数，时变函数为50%+（t/240）×50%（其中t为时间变量），即在240s内，回路输出由50%逐渐增大到100%。当回路输出在0-50%之间时，一级回流调节阀PCV11510起作用，对应开度为0-100%，三级回流调节阀PCV31510处于全关状态；当回路输出在50%-100%之间时，三级回流调节阀PCV31510开始起作用，对应开度为0-100%，一级回流调节阀PCV11510处于

7、全开状态。   渐变选择器能根据一定条件选择不同的输入，从一种输入切换到另一种输入的过程是按指数规律渐变的，需要经过5倍时间常数的时间，时间常数可由编程人员设定。   渐变选择器1和3的切换条件是管网压力超过某一设定值；渐变选择器2的切换条件是氧压机卸载（通过截止阀PV1536放空）。回路输出返回到渐变选择器1的目的是实现无扰动切换。   4.2压缩机启/停联锁控制   （1）压缩机启动   压缩机启动前，系统应具备以下条件：   ①冷却水管已打开；   ②压缩机进气管和排气管上的手动阀已打开；   ③将排放压力调节器PIC1510

8、置于自动，设定点2900kPa；   ④将入口流量调节器FIC3920置于自动,FIC3921置于手动，且0%的输出信号，打开回流调节阀PCV11510和PCV31510；   ⑤将入口压力调节器PIC3922置于自动，设定点40kP