應(yīng)用于SVK機(jī)組的Versamax控制程序的改進(jìn)方案

侯勇智 劉旭 王磊

【摘 要】SVK系列壓縮機(jī)是在引進(jìn)德國DEMAG公司技術(shù)基礎(chǔ)上研制的齒輪增速型壓縮機(jī)組，覆蓋3000～72000m3/h的流量范圍，最高工作壓力可達(dá)7MPa，應(yīng)用介質(zhì)主要為空氣、氮?dú)獾葻o毒、無腐蝕性氣體。其控制系統(tǒng)多采用GE公司的90-30系列、Versamax系列和西門子公司的S7-400、S7-300等中小型PLC控制系統(tǒng)。本文介紹了應(yīng)用于SVK機(jī)組的Versamax的硬件組成和控制程序，以及該程序在實(shí)際應(yīng)用中遇到的問題，并針對(duì)問題提出了改進(jìn)方案。

【關(guān)鍵詞】SVK Versamax 控制程序 改進(jìn)方案

本文簡要介紹了Versamax PLC的硬件組成，應(yīng)用于SVK機(jī)組的Versamax PLC控制程序，并著重針對(duì)常規(guī)控制程序存在的問題提出了改進(jìn)方案。

1 應(yīng)用于SVK機(jī)組的控制程序

（1）主函數(shù)部分（MAIN）。主函數(shù)在CPU首次運(yùn)行時(shí)對(duì)PLC進(jìn)行初始化，清除故障表。在之后的整個(gè)運(yùn)行過程中，調(diào)用其他子程序。另外，登陸操作權(quán)限的口令、密碼部分也可以寫在這一程序段中。（2）報(bào)警邏輯部分（ALARM）。針對(duì)所有參與報(bào)警的測點(diǎn)，通過實(shí)測值與設(shè)定值比較，判斷該測點(diǎn)是否發(fā)生報(bào)警。對(duì)所有的報(bào)警進(jìn)行匯總，并判斷是否產(chǎn)生新報(bào)警。將總報(bào)警狀態(tài)和新報(bào)警狀態(tài)輸出至硬件報(bào)警器。（3）導(dǎo)葉控制部分（PID）。根據(jù)流量或壓力，對(duì)導(dǎo)葉進(jìn)行基于PID調(diào)節(jié)的自動(dòng)控制，或者直接對(duì)導(dǎo)葉進(jìn)行手動(dòng)控制。完成各種控制方式之間的無擾切換，以及異常狀態(tài)下的保護(hù)動(dòng)作。（4）啟車邏輯部分（START）。根據(jù)啟車條件，完成對(duì)現(xiàn)場狀態(tài)的自動(dòng)判斷，條件具備后，輸出允許啟動(dòng)信號(hào)。開機(jī)、停機(jī)邏輯實(shí)現(xiàn)開機(jī)、停機(jī)時(shí)對(duì)機(jī)組的自動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。另外，輔油泵、油箱加熱器、出口閥等的控制一般也寫在這一程序段中。（5）防喘振部分（SURGE）。計(jì)算喘振曲線、防喘振曲線和實(shí)際工作點(diǎn)，并通過實(shí)際工作點(diǎn)與防喘振線的比較實(shí)現(xiàn)對(duì)防喘振閥的自動(dòng)控制，也可以直接對(duì)防喘振閥進(jìn)行手動(dòng)控制，并完成手自動(dòng)控制之間的無擾切換。另外，由于防喘振功能的特殊性，此部分程序還具有比例調(diào)節(jié)和快開保護(hù)等功能。（6）聯(lián)鎖停車部分（TRIP）。針對(duì)所有參與聯(lián)鎖的測點(diǎn)，通過實(shí)測值與設(shè)定值比較，判斷該測點(diǎn)是否發(fā)生聯(lián)鎖。對(duì)所有的聯(lián)鎖進(jìn)行匯總，并將總聯(lián)鎖狀態(tài)輸出至高壓電控柜和硬件報(bào)警器。此部分程序還具有聯(lián)鎖狀態(tài)鎖定、聯(lián)鎖切除和聯(lián)鎖記憶功能。

2 控制程序改進(jìn)方案

2.1 啟車邏輯部分

開機(jī)信號(hào)輸出的3秒脈沖信號(hào)，由人工按按鈕實(shí)現(xiàn)，在程序中不做脈沖邏輯。借鑒某現(xiàn)場的經(jīng)驗(yàn)，啟車條件具備后，由操作人員人工按住按鈕3秒，以發(fā)出開機(jī)脈沖。不在程序中做脈沖，是為了避免在開機(jī)時(shí)意外停電將此脈沖鎖住，再來電時(shí)可能發(fā)生意外。開始停機(jī)準(zhǔn)備動(dòng)作后，采用雙條件決定是否最終發(fā)出停機(jī)信號(hào)。按下停車按鈕2秒后，開始停機(jī)準(zhǔn)備動(dòng)作，即關(guān)導(dǎo)葉、開防喘振閥，同時(shí)開始10秒鐘計(jì)時(shí)。如果在10秒鐘內(nèi)收到導(dǎo)葉和防喘振閥到位的反饋信號(hào)，則發(fā)出最終停機(jī)信號(hào)；如果沒收到反饋信號(hào)，則在10秒計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)發(fā)出最終停機(jī)信號(hào)。這樣可以防止因?qū)~或防喘振閥的反饋信號(hào)失靈而導(dǎo)致無法停機(jī)。

2.2 導(dǎo)葉控制部分無擾切換的改進(jìn)

流量、壓力控制切換時(shí)，除了設(shè)定值跟蹤當(dāng)前值以外，必須將相應(yīng)的P、I參數(shù)同時(shí)切換。即PID模塊當(dāng)前的P值和I值要相應(yīng)的跟蹤流量控制時(shí)設(shè)定的參數(shù)P1、I1或者壓力控制時(shí)設(shè)定的參數(shù)P2、I2，這樣可以實(shí)現(xiàn)無擾切換。

2.3 防喘振析線運(yùn)算部分的改進(jìn)

目前ME程序中的防喘振線析線運(yùn)算為3段折線法，即由橫坐標(biāo)Xa、Xb、Xc，縱坐標(biāo)Ya、Yb、Yc和原點(diǎn)X0、Y0確定。在這里需要注意3段折線的最后一段為射線，相應(yīng)地在程序中第3個(gè)坐標(biāo)比較應(yīng)該是射線式（圖1）而不是類似于Ya和Yb之間的線段式（圖2），即有大于Yb而沒有小于Yc。

圖1 射線式析線運(yùn)算

圖2 線段式析線運(yùn)算

3 結(jié)語

本文就近幾年來針對(duì)SVK壓縮機(jī)組的實(shí)際控制中遇到的問題提出了控制程序的改進(jìn)方案。該方案可同樣應(yīng)用于GE公司的90-30、90-3i、90-70、90-7i系列PLC控制系統(tǒng)中，西門子公司的S7-400、S7-300等PLC控制系統(tǒng)也可以使用。另外，在GM系列的鼓風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)中，該方案的部分改進(jìn)同樣具有參考價(jià)值。

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