濟(jì)鋼105000他空壓機(jī)防喘振控制設(shè)計(jì)及應(yīng)用劉真濟(jì)南鋼鐵集團(tuán)總公司自動(dòng)化部，濟(jì)南250100設(shè)計(jì)思路也適用于壓縮機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)控制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

　　機(jī)組的監(jiān)控系統(tǒng)采用日本橫河公司的01 630000，系統(tǒng)，主要由過(guò)程控制器風(fēng)5工程師站操作站等構(gòu)成。03完成數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)處理及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制等功能；工程師站與操作站設(shè)置在主控室內(nèi)。2成編程數(shù)訓(xùn)處理實(shí)時(shí)監(jiān)控3功能空壓機(jī)的喘振以當(dāng)空壓機(jī)異常情；兄出1壓力越米越高，而流量越米越小。當(dāng)這種關(guān)系超出兄極，時(shí)，機(jī)組發(fā)生劇烈抖動(dòng)的現(xiàn)象。喘振對(duì)機(jī)組有嚴(yán)重的破壞性。必須嚴(yán)加防范。通過(guò)對(duì)流量壓力調(diào)節(jié)使機(jī)組避開(kāi)這區(qū)域運(yùn)行就是防喘振控制。每臺(tái)機(jī)組都有條喘振1線。這足機(jī)組固有的特性。它是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定修正得到的條對(duì)應(yīng)出口壓力與出口流量函數(shù)關(guān)系曲線，當(dāng)機(jī)組接近這曲線運(yùn)行時(shí)，打開(kāi)放空閥卸壓，使機(jī)組運(yùn)行遠(yuǎn)離危險(xiǎn)區(qū)。

　　系統(tǒng)要求為達(dá)到控制目的，0和執(zhí)行控制算法的周期不大于10，1最優(yōu)周期是50叫在實(shí)施過(guò)程中，結(jié)合3000的特點(diǎn)并兼顧全局，將喘振控制各功能塊的響應(yīng)周期定為10軟件要求系統(tǒng)的軟件要求具有信號(hào)定義設(shè)定點(diǎn)計(jì)兌闡數(shù)生成器偏差控制響應(yīng)直線的偏移出口壓力控制輸入控制1控制手動(dòng)控制梯度控制不對(duì)稱輸出速度限制器斜波發(fā)生器防喘振控制等功能。

　　操作員接口控制器面板手動(dòng)找制按鈕控制參數(shù)校準(zhǔn)= 2控制功能生成防喘振曲線功能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定及修正得出如下喘振函數(shù)關(guān)系式7.5394式中2為允許最大出口壓力，折算成出口壓力量程量，由經(jīng)過(guò)開(kāi)方溫度壓力補(bǔ)償后的差壓值折算成出口流量差壓滿量程的百分?jǐn)?shù)。

　　將喘振曲線右移10得到防喘振曲線，作為函數(shù)生成器的函數(shù)衣達(dá)式=這功能通過(guò)運(yùn)算功能塊01來(lái)實(shí)現(xiàn)。得出仟流量下的最大允汴壓力值此值即為壓力找制的設(shè)定值，理論上將壓力控制在這值之下。

　　防喘振線的偏移功能當(dāng)空壓機(jī)每發(fā)生次報(bào)警，必須實(shí)現(xiàn)防喘振線的濟(jì)鋼106000空壓機(jī)防喘振控制設(shè)計(jì)及應(yīng)用劉真自動(dòng)修正，修正后的防喘振線2.

　　如果在某種異常情況下實(shí)際壓力折算成出口壓力量程的百分?jǐn)?shù)與防喘振設(shè)定壓力的差值大丁零即臨界值30.系統(tǒng)探測(cè)到喘振周期。喘振計(jì)數(shù)器加防喘振線會(huì)自動(dòng)偏移。這種情況般是在空壓機(jī)運(yùn)行段時(shí)間后，由于轉(zhuǎn)子臟等因素導(dǎo)致喘振曲線下移。每當(dāng)有次喘振發(fā)生，則防喘振線右移1即〉=2.0675，但最多只能移5次，如果超過(guò)5次，則原測(cè)定的喘振線己不適合此機(jī)組，必須重新修正，值得提的是機(jī)組必須在空載情況下測(cè)定喘振線。

　　在控制機(jī)板上設(shè)有職部1按鈕，當(dāng)操作員按下此按鈕。防喘振線會(huì)到初始測(cè)定的曲線。同，喘振計(jì)數(shù)器清零。防喘振控制偏差動(dòng)態(tài)增加功能防喘振控制偏差的臨界線3.

　　隊(duì)振控制的偏差月個(gè)非線性增2則如尸廠戶辦為實(shí)際壓九用廣當(dāng)壓縮機(jī)的工作點(diǎn)移動(dòng)到防喘振線與喘振線之間的臨界線的左邊時(shí)，使防喘振控制偏差2翻倍，且比較快地開(kāi)出口放空閥。使機(jī)組的工作點(diǎn)快速回到安全區(qū)。修改后輸入到，0調(diào)節(jié)器的防喘振控制偏差2計(jì)算如下2.0675，用即工作點(diǎn)位于臨界線左側(cè)，當(dāng)工作點(diǎn)在防喘振線右側(cè)時(shí)，機(jī)組工作在安全區(qū)，出口放空閥全關(guān)當(dāng)工作點(diǎn)位于臨界線與防喘振線之間時(shí)。，仍調(diào)節(jié)器接受實(shí)際的偏差2.出1放空打開(kāi)；當(dāng)工作點(diǎn)位于臨界線左側(cè)時(shí)。機(jī)組工作在危險(xiǎn)區(qū)，10調(diào)節(jié)器接受實(shí)小的偏力2的網(wǎng)，出口放空閥較快地打開(kāi)卸壓，機(jī)組回到安全區(qū)。

　　當(dāng)機(jī)組工作在出口壓力比較高的區(qū)域時(shí)，就要對(duì)出口壓力進(jìn)行限制。讓其不能超過(guò)最高允許壓力值，出口壓力控制線1.這可用另個(gè)出口壓力控將4與3進(jìn)行比較，把較大的偏差送到調(diào)節(jié)器，也就是要求把對(duì)應(yīng)出口放空閥最大打開(kāi)時(shí)的偏差被輸入到控制器，這樣防喘振閥既起到防喘振的作用，又能調(diào)節(jié)限制出口壓力。

　　自動(dòng)手動(dòng)切換及控制功能當(dāng)，1控制器處于自動(dòng)調(diào)節(jié)狀態(tài)的過(guò)程中，操作員也可通過(guò)手動(dòng)干預(yù)出口放空閥的開(kāi)度，但手動(dòng)是在自動(dòng)限定的范圍內(nèi)進(jìn)行的。手動(dòng)控制只允許防喘振閥比1控制器要求的打開(kāi)開(kāi)度更大的動(dòng)作，例如在手動(dòng)關(guān)門(mén)時(shí)，不能使壓縮機(jī)進(jìn)入喘振區(qū)工作，因此必須由自動(dòng)調(diào)節(jié)的輸出對(duì)其加以限制。這功能可以通過(guò)高選來(lái)實(shí)現(xiàn)，只有當(dāng)手動(dòng)控制信號(hào)高于自動(dòng)控制信號(hào)時(shí)，操作紀(jì)手動(dòng)輸入的位信號(hào)才被輸出到出口放空。否則手動(dòng)不會(huì)起作用。

　　控制偏差信號(hào)的梯度1是指控制偏差2單位時(shí)間的變化率，這梯度被連續(xù)計(jì)算和控制。如果滿足以下條件和汰，1控制器的輸出值伲け匭朐讜，實(shí)際響應(yīng)直線到防喘振線的距離必須在給定值之內(nèi)，規(guī)定為22為控制偏差在給定的控制偏差1的梯度單位時(shí)間變化率，秒必須超出給定的極限。即工作點(diǎn)以較快的速度接近防分功能塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　如果工作點(diǎn)位于同時(shí)滿足以上兩個(gè)條件的區(qū)域，必須在巧控制器輸出值上疊加個(gè)增量5，即，1后的輸出值=r+對(duì)稱輸出功能空壓機(jī)的防喘振過(guò)程是通過(guò)控制出口放空閥的開(kāi)閉來(lái)實(shí)現(xiàn)的，放空閥的開(kāi)閉必須以不同的速度實(shí)現(xiàn)，它用兩個(gè)分設(shè)不同斜率的斜波發(fā)生器來(lái)實(shí)現(xiàn)，開(kāi)斜波發(fā)生器的斜率設(shè)為10081008為每秒最大輸出100，即防喘振調(diào)節(jié)的輸出信號(hào)需要打開(kāi)閥門(mén)時(shí)，不對(duì)其加以限制。實(shí)現(xiàn)快速打開(kāi)的過(guò)程；關(guān)斜波發(fā)生器的斜率設(shè)為2.即防喘振調(diào)傳的輸出，74，要關(guān)閉門(mén)時(shí)，必須對(duì)其加以限制，以不能超過(guò)23的速率關(guān)閉閥門(mén)，實(shí)現(xiàn)慢關(guān)的過(guò)程。斜波5.

　　閥門(mén)開(kāi)度此項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，存在開(kāi)斜波與關(guān)斜波的相互切換，必須充分考慮它們之間的無(wú)擾切換，當(dāng)開(kāi)斜波作月。1關(guān)斜波的輸出也米起作用。必須實(shí)時(shí)跟蹤開(kāi)斜波的輸出；同樣，當(dāng)關(guān)斜波作用時(shí)，也必須實(shí)現(xiàn)開(kāi)斜波對(duì)其輸出值的跟蹤。

　　空壓機(jī)的加載卸載功能壓縮機(jī)的加載和卸載用個(gè)斜波功1過(guò)關(guān)閉或打開(kāi)出口放空閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。加載和卸載的斜率決定閥門(mén)空壓機(jī)的加載和卸載用兩個(gè)開(kāi)關(guān)量信號(hào)⑴和來(lái)。六義如不1=1空壓機(jī)主電機(jī)得電，0=0空?qǐng)?bào)機(jī)主電機(jī)失電，仙0=1空壓機(jī)正常加載，他識(shí)=0卞壓機(jī)卸載，久，=，且=，切換到，他=1且燦犯=1空壓機(jī)開(kāi)車時(shí)開(kāi)始加載，由04=1奴雇=刀換到奶=1且=0空壓機(jī)正常停車前開(kāi)始卸載=0空壓機(jī)事故，主電機(jī)帶負(fù)荷停車加載和卸載閥門(mén)動(dòng)作速率兩個(gè)斜波發(fā)生器加以限制，兩個(gè)斜波發(fā)生器的斜率目前設(shè)為1秒，取兩個(gè)斜波發(fā)生器的目的是可以實(shí)現(xiàn)在變工況時(shí)對(duì)加載和卸載取不同速率的要求。斜波發(fā)生器接受出奶和燦，信號(hào)，當(dāng)出仙=，時(shí)，燦，不起作用，即主電機(jī)未啟動(dòng)加載信號(hào)不起作用，當(dāng)壓縮機(jī)運(yùn)行到上述的第條時(shí)，關(guān)斜波發(fā)生器起作用，按1秒的速率關(guān)閉放空閥，直到全關(guān)，實(shí)現(xiàn)緩慢加載的過(guò)程；當(dāng)壓縮機(jī)運(yùn)行到上述的第條時(shí)，開(kāi)斜波發(fā)生器起作用，按1秒的速率打開(kāi)放空閥，直到全開(kāi)，實(shí)現(xiàn)正常卸載的過(guò)壓縮機(jī)卸載前，斜波發(fā)生器跟蹤輸出到閥的防，振控制信號(hào)，當(dāng)，燦的狀態(tài)由1變?yōu)闋顟B(tài)0時(shí)，即開(kāi)始卸載，斜波發(fā)生器開(kāi)始從實(shí)際閥位產(chǎn)生關(guān)閉斜波。

　　斜波發(fā)生器的輸出防喘振+對(duì)稱輸出相比較。通過(guò)高選功能塊，較大者用于放空閥的控制?？諌簷C(jī)的加載和正常卸載是個(gè)較緩慢的過(guò)程，但必須在防喘振3壓縮機(jī)發(fā)生事故時(shí)。即為1述第條情況。上電機(jī)負(fù)帶荷停車，同時(shí)放空閥無(wú)斜波瞬時(shí)全開(kāi).

　　3結(jié)束語(yǔ)本系統(tǒng)已成功用空壓機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)整個(gè)機(jī)組形成個(gè)嚴(yán)密的保護(hù)系統(tǒng)。自2002年投入運(yùn)行以來(lái)，經(jīng)受各種現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的考驗(yàn)。實(shí)踐證明系統(tǒng)控制精度局性目纟穩(wěn)定，特別是將控制危險(xiǎn)系數(shù)局而復(fù)雜的功能集成在系統(tǒng)的軟件中，使操作簡(jiǎn)單直觀易懂，受到用戶好評(píng)，在壓縮機(jī)防喘振控制方面具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

    濟(jì)鋼105000他空壓機(jī)防喘振控制設(shè)計(jì)及應(yīng)用劉真濟(jì)南鋼鐵集團(tuán)總公司自動(dòng)化部，濟(jì)南250100設(shè)計(jì)思路也適用于壓縮機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)控制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

　　機(jī)組的監(jiān)控系統(tǒng)采用日本橫河公司的01 630000，系統(tǒng)，主要由過(guò)程控制器風(fēng)5工程師站操作站等構(gòu)成。03完成數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)處理及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制等功能；工程師站與操作站設(shè)置在主控室內(nèi)。2成編程數(shù)訓(xùn)處理實(shí)時(shí)監(jiān)控3功能空壓機(jī)的喘振以當(dāng)空壓機(jī)異常情；兄出1壓力越米越高，而流量越米越小。當(dāng)這種關(guān)系超出兄極，時(shí)，機(jī)組發(fā)生劇烈抖動(dòng)的現(xiàn)象。喘振對(duì)機(jī)組有嚴(yán)重的破壞性。必須嚴(yán)加防范。通過(guò)對(duì)流量壓力調(diào)節(jié)使機(jī)組避開(kāi)這區(qū)域運(yùn)行就是防喘振控制。每臺(tái)機(jī)組都有條喘振1線。這足機(jī)組固有的特性。它是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定修正得到的條對(duì)應(yīng)出口壓力與出口流量函數(shù)關(guān)系曲線，當(dāng)機(jī)組接近這曲線運(yùn)行時(shí)，打開(kāi)放空閥卸壓，使機(jī)組運(yùn)行遠(yuǎn)離危險(xiǎn)區(qū)。

　　1系統(tǒng)要求為達(dá)到控制目的，0和執(zhí)行控制算法的周期不大于10，1最優(yōu)周期是50叫在實(shí)施過(guò)程中，結(jié)合3000的特點(diǎn)并兼顧全局，將喘振控制各功能塊的響應(yīng)周期定為10軟件要求系統(tǒng)的軟件要求具有信號(hào)定義設(shè)定點(diǎn)計(jì)兌闡數(shù)生成器偏差控制響應(yīng)直線的偏移出口壓力控制輸入控制1控制手動(dòng)控制梯度控制不對(duì)稱輸出速度限制器斜波發(fā)生器防喘振控制等功能。

　　操作員接口控制器面板手動(dòng)找制按鈕控制參數(shù)校準(zhǔn)= 2控制功能生成防喘振曲線功能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定及修正得出如下喘振函數(shù)關(guān)系式7.5394式中2為允許最大出口壓力，折算成出口壓力量程量，由經(jīng)過(guò)開(kāi)方溫度壓力補(bǔ)償后的差壓值折算成出口流量差壓滿量程的百分?jǐn)?shù)。

　　將喘振曲線右移10得到防喘振曲線，作為函數(shù)生成器的函數(shù)衣達(dá)式=這功能通過(guò)運(yùn)算功能塊01來(lái)實(shí)現(xiàn)。得出仟流量下的最大允汴壓力值此值即為壓力找制的設(shè)定值，理論上將壓力控制在這值之下。

　　防喘振線的偏移功能當(dāng)空壓機(jī)每發(fā)生次報(bào)警，必須實(shí)現(xiàn)防喘振線的濟(jì)鋼106000空壓機(jī)防喘振控制設(shè)計(jì)及應(yīng)用劉真自動(dòng)修正，修正后的防喘振線2.

　　如果在某種異常情況下實(shí)際壓力折算成出口壓力量程的百分?jǐn)?shù)與防喘振設(shè)定壓力的差值大丁零即臨界值30.系統(tǒng)探測(cè)到喘振周期。喘振計(jì)數(shù)器加防喘振線會(huì)自動(dòng)偏移。這種情況般是在空壓機(jī)運(yùn)行段時(shí)間后，由于轉(zhuǎn)子臟等因素導(dǎo)致喘振曲線下移。每當(dāng)有次喘振發(fā)生，則防喘振線右移1即〉=2.0675，但最多只能移5次，如果超過(guò)5次，則原測(cè)定的喘振線己不適合此機(jī)組，必須重新修正，值得提的是機(jī)組必須在空載情況下測(cè)定喘振線。

　　在控制機(jī)板上設(shè)有職部1按鈕，當(dāng)操作員按下此按鈕。防喘振線會(huì)到初始測(cè)定的曲線。同，喘振計(jì)數(shù)器清零。

　　隊(duì)振控制的偏差月個(gè)非線性增2則如尸廠戶辦為實(shí)際壓九用廣當(dāng)壓縮機(jī)的工作點(diǎn)移動(dòng)到防喘振線與喘振線之間的臨界線的左邊時(shí)，使防喘振控制偏差2翻倍，且比較快地開(kāi)出口放空閥。使機(jī)組的工作點(diǎn)快速回到安全區(qū)。修改后輸入到，0調(diào)節(jié)器的防喘振控制偏差2計(jì)算如下2.0675，用即工作點(diǎn)位于臨界線左側(cè)，當(dāng)工作點(diǎn)在防喘振線右側(cè)時(shí)，機(jī)組工作在安全區(qū)，出口放空閥全關(guān)當(dāng)工作點(diǎn)位于臨界線與防喘振線之間時(shí)。，仍調(diào)節(jié)器接受實(shí)際的偏差2.出1放空打開(kāi)；當(dāng)工作點(diǎn)位于臨界線左側(cè)時(shí)。機(jī)組工作在危險(xiǎn)區(qū)，10調(diào)節(jié)器接受實(shí)小的偏力2的網(wǎng)，出口放空閥較快地打開(kāi)卸壓，機(jī)組回到安全區(qū)。

　　當(dāng)機(jī)組工作在出口壓力比較高的區(qū)域時(shí)，就要對(duì)出口壓力進(jìn)行限制。讓其不能超過(guò)最高允許壓力值，出口壓力控制線1.這可用另個(gè)出口壓力控將4與3進(jìn)行比較，把較大的偏差送到調(diào)節(jié)器，也就是要求把對(duì)應(yīng)出口放空閥最大打開(kāi)時(shí)的偏差被輸入到控制器，這樣防喘振閥既起到防喘振的作用，又能調(diào)節(jié)限制出口壓力。

　　自動(dòng)手動(dòng)切換及控制功能當(dāng)，1控制器處于自動(dòng)調(diào)節(jié)狀態(tài)的過(guò)程中，操作員也可通過(guò)手動(dòng)干預(yù)出口放空閥的開(kāi)度，但手動(dòng)是在自動(dòng)限定的范圍內(nèi)進(jìn)行的。手動(dòng)控制只允許防喘振閥比1控制器要求的打開(kāi)開(kāi)度更大的動(dòng)作，例如在手動(dòng)關(guān)門(mén)時(shí)，不能使壓縮機(jī)進(jìn)入喘振區(qū)工作，因此必須由自動(dòng)調(diào)節(jié)的輸出對(duì)其加以限制。這功能可以通過(guò)高選來(lái)實(shí)現(xiàn)，只有當(dāng)手動(dòng)控制信號(hào)高于自動(dòng)控制信號(hào)時(shí)，操作紀(jì)手動(dòng)輸入的位信號(hào)才被輸出到出口放空。否則手動(dòng)不會(huì)起作用。

　　控制偏差信號(hào)的梯度1是指控制偏差2單位時(shí)間的變化率，這梯度被連續(xù)計(jì)算和控制。如果滿足以下條件和汰，1控制器的輸出值伲け匭朐讜，實(shí)際響應(yīng)直線到防喘振線的距離必須在給定值之內(nèi)，規(guī)定為22為控制偏差在給定的控制偏差1的梯度單位時(shí)間變化率，秒必須超出給定的極限。即工作點(diǎn)以較快的速度接近防分功能塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　如果工作點(diǎn)位于同時(shí)滿足以上兩個(gè)條件的區(qū)域，必須在巧控制器輸出值上疊加個(gè)增量5，即，1后的輸出值=r+對(duì)稱輸出功能空壓機(jī)的防喘振過(guò)程是通過(guò)控制出口放空閥的開(kāi)閉來(lái)實(shí)現(xiàn)的，放空閥的開(kāi)閉必須以不同的速度實(shí)現(xiàn)，它用兩個(gè)分設(shè)不同斜率的斜波發(fā)生器來(lái)實(shí)現(xiàn)，開(kāi)斜波發(fā)生器的斜率設(shè)為10081008為每秒最大輸出100，即防喘振調(diào)節(jié)的輸出信號(hào)需要打開(kāi)閥門(mén)時(shí)，不對(duì)其加以限制。實(shí)現(xiàn)快速打開(kāi)的過(guò)程；關(guān)斜波發(fā)生器的斜率設(shè)為2.即防喘振調(diào)傳的輸出，74，要關(guān)閉門(mén)時(shí)，必須對(duì)其加以限制，以不能超過(guò)23的速率關(guān)閉閥門(mén)，實(shí)現(xiàn)慢關(guān)的過(guò)程。斜波5.

　　閥門(mén)開(kāi)度此項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，存在開(kāi)斜波與關(guān)斜波的相互切換，必須充分考慮它們之間的無(wú)擾切換，當(dāng)開(kāi)斜波作月。1關(guān)斜波的輸出也米起作用。必須實(shí)時(shí)跟蹤開(kāi)斜波的輸出；同樣，當(dāng)關(guān)斜波作用時(shí)，也必須實(shí)現(xiàn)開(kāi)斜波對(duì)其輸出值的跟蹤。