活塞式氧壓機(jī)的自動(dòng)化控制研究措施

王珠

摘要：活塞式氧壓機(jī)作為一個(gè)重要的氧氣增壓運(yùn)輸裝置，在工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)著舉足輕重的作用。近年來信息時(shí)代的到來使得計(jì)算機(jī)的功能日益強(qiáng)大，智能化自動(dòng)控制被廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)活塞式氧壓機(jī)的更新?lián)Q代，人們更多將目光投伸到氧壓機(jī)的自動(dòng)控制上去，希望能通過計(jì)算機(jī)技術(shù)來提升活塞式氧壓機(jī)的性能。

關(guān)鍵詞：活塞式氧壓機(jī);自動(dòng)控制;應(yīng)用措施

前言：

本文首先介紹了活塞式氧壓機(jī)，為大家描述了這一設(shè)備的具體構(gòu)造，簡(jiǎn)述了其工作原理，通過活塞式氧壓機(jī)具體工作方式和原理來探究如何將計(jì)算機(jī)技術(shù)加入到氧壓機(jī)系統(tǒng)中去，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。希望能為我國(guó)自動(dòng)控制的發(fā)展提供新的思路，為推廣活塞式氧壓機(jī)的自動(dòng)化指出新的道路。

一、活塞式氧壓機(jī)簡(jiǎn)述

對(duì)于市面上大部分外壓縮空氣設(shè)備而言，都很難直接將空氣壓縮到客戶需要的等級(jí)，為了對(duì)氧氣實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的壓縮，人們需要更高強(qiáng)度的設(shè)備和系統(tǒng)，于是活塞式氧壓機(jī)應(yīng)運(yùn)而生了。很快活塞式氧壓機(jī)以其優(yōu)越的性能和完善的運(yùn)行理論在市面上占得一席之地，現(xiàn)如今成為了使用最廣泛的氧氣壓縮設(shè)備。

活塞式氧壓機(jī)一般有單級(jí)和多級(jí)之分，單級(jí)活塞式氧壓機(jī)一般采用可編程控制器進(jìn)行控制。當(dāng)然也可以和空分裝置聯(lián)系到一起，由集散控制系統(tǒng)對(duì)二者進(jìn)行共同控制。為了讓大家對(duì)活塞式氧壓機(jī)有著更清楚的認(rèn)識(shí)和了解，現(xiàn)在我將以集散控制系統(tǒng)舉例。在這種系統(tǒng)控制下的活塞式氧壓機(jī)，一般會(huì)將各種需要顯示的數(shù)據(jù)通過壓力變送器在控制系統(tǒng)中呈現(xiàn)出來，極大地方便了工作人員的操控。比如你可以在控制系統(tǒng)中看到活塞式氧壓機(jī)的潤(rùn)滑油壓力，冷卻水上壓力等等。

為了增加活塞式氧壓機(jī)的穩(wěn)定性和可靠性，加強(qiáng)其工作安全，在部件上通常采用和傳統(tǒng)壓縮機(jī)一樣的運(yùn)動(dòng)裝置。通?；钊麜?huì)采用實(shí)心或者空心的鑄鐵材料，如果對(duì)直徑有要求還可以采用莫涅耳合金或者青銅材料來制成。

二、活塞式氧壓機(jī)自動(dòng)控制的工作原理

要想實(shí)現(xiàn)活塞式氧壓機(jī)的自動(dòng)控制，我們必須要去深入了解其工作原理，搞清楚其運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，才能將自動(dòng)控制技術(shù)和設(shè)備運(yùn)行完美結(jié)合到一起?；钊窖鯄簷C(jī)是一種壓縮空分設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)氧氣的增壓和輸送。如上文提到，活塞式氧壓機(jī)有兩種控制方式，單級(jí)和多級(jí)的控制方式使得設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)和工作更加自如，便于增強(qiáng)活塞氧壓機(jī)的性能。

在這一設(shè)備中，我們通常會(huì)選用熱電阻來傳遞必要的溫度信號(hào)，以達(dá)到控制系統(tǒng)的目的，之后對(duì)排氣溫度等參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，保證設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)安全。在一個(gè)統(tǒng)一的控制系統(tǒng)之下，氧壓機(jī)設(shè)備內(nèi)的各種信號(hào)如熱信號(hào)、電信號(hào)等互相傳輸，自動(dòng)控制技術(shù)則使得這種傳輸方式更加高效和有序。應(yīng)用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算能力，可以進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)運(yùn)算和分析，通過活塞式氧壓機(jī)內(nèi)部各組分間的邏輯關(guān)系來最終實(shí)現(xiàn)壓縮氧氣和氧氣傳輸?shù)恼＿\(yùn)行。電機(jī)運(yùn)行參數(shù)是該技術(shù)中很重要的一個(gè)概念，也是影響設(shè)備運(yùn)行的重要因素。只有聯(lián)系工作環(huán)境和工作年限，制定合理的電機(jī)運(yùn)行參數(shù)，主電機(jī)才會(huì)啟動(dòng)，否則胡亂制定參數(shù)不僅很難啟動(dòng)主電機(jī)，甚至還會(huì)造成設(shè)備的損壞。

下面我簡(jiǎn)述活塞式氧壓機(jī)啟動(dòng)與關(guān)停的方法，了解其制動(dòng)方式對(duì)于自動(dòng)化控制有著相當(dāng)重要的意義。在滿足主電機(jī)啟動(dòng)條件的前提下，采用DCS系統(tǒng)來向電控系統(tǒng)發(fā)射電信號(hào)，做到信號(hào)的傳輸。緊接著電控系統(tǒng)會(huì)接受到代表允許的信號(hào)，下達(dá)啟動(dòng)電機(jī)的命令。主電機(jī)的關(guān)停也同樣用到DCS系統(tǒng)，使用電控系統(tǒng)來操控高壓開關(guān)柜的輸送，一經(jīng)命令便立即啟動(dòng)連鎖緊急停車裝置，就會(huì)達(dá)到主電機(jī)關(guān)停的效果。一般會(huì)在發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中排氣壓力過大，潤(rùn)滑油壓過高時(shí)采取這種方法緊急制動(dòng)來達(dá)到保護(hù)設(shè)備的目的。

三、活塞式氧壓機(jī)自動(dòng)化控制應(yīng)用

（一）輔助油泵的控制

當(dāng)DCS系統(tǒng)通過主控系統(tǒng)對(duì)主電機(jī)進(jìn)行關(guān)停后，輔助油泵就會(huì)起到幫助。在眼壓機(jī)開啟之前，主電機(jī)關(guān)閉后的這個(gè)空檔期，輔助油泵就會(huì)啟動(dòng)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行供油。油泵通常是和電機(jī)的主機(jī)軸相連的，這樣一旦主機(jī)關(guān)閉，就會(huì)傳動(dòng)給油泵，油泵接收到信號(hào)后就會(huì)開始自己的工作。

在整個(gè)活塞式氧壓機(jī)系統(tǒng)中，后軸承的溫度和電機(jī)定子的溫度應(yīng)該是人們的重點(diǎn)關(guān)注目標(biāo)，通常也被劃為高度監(jiān)控的范疇。這是因?yàn)檫@兩處是活塞式氧壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵部位，溫度也很容易升高，但是一旦檢測(cè)到過高就會(huì)影響系統(tǒng)的正常運(yùn)作，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)對(duì)設(shè)備壽命造成損壞。因此工業(yè)上一般采用計(jì)算機(jī)程序和DCS操作系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的監(jiān)控，當(dāng)溫度出現(xiàn)不正常情況時(shí)立即給控制中心報(bào)警，工作人員這時(shí)候就可以使用上文提到的關(guān)停技術(shù)對(duì)活塞式氧壓機(jī)進(jìn)行緊急關(guān)閉。自控技術(shù)的出現(xiàn)加強(qiáng)了工作人員對(duì)于氧壓機(jī)內(nèi)部油泵的管控，以前動(dòng)輒因運(yùn)轉(zhuǎn)溫度過高影響設(shè)備的現(xiàn)象也大大減少。

（二）油加熱器的控制

活塞式氧壓機(jī)要確保內(nèi)部油溫不能過高，但是過低也會(huì)影響到設(shè)備的壽命和使用功效。因此，我們常采用自動(dòng)控制技術(shù)利用油加熱器來對(duì)過低的油溫進(jìn)行二次加熱，已到達(dá)能使得設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的程度。相對(duì)于輔助油泵的控制，油加熱器的控制則顯得簡(jiǎn)單很多了。當(dāng)曲軸箱內(nèi)的溫度小于15攝氏度時(shí)，油加熱器就會(huì)啟動(dòng);當(dāng)溫度大于等于30攝氏度時(shí)，自啟裝置關(guān)閉，電加熱器自動(dòng)停止。

（三）采用自動(dòng)化技術(shù)對(duì)氧壓機(jī)的故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)

氧壓機(jī)作為一種長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備，我們不知道其什么時(shí)候就會(huì)發(fā)生機(jī)械故障，而且因?yàn)橄到y(tǒng)的復(fù)雜性，一時(shí)很難對(duì)其進(jìn)行修復(fù)。但是采用自動(dòng)化控制技術(shù)對(duì)氧壓機(jī)時(shí)刻進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，就可以完美地解決這個(gè)問題。

活塞式氧壓機(jī)出現(xiàn)故障有著多種多樣的原因，這里我將以管道的振動(dòng)帶來的危害舉例。脈沖的流動(dòng)以及云聚的異常給壓縮機(jī)內(nèi)部帶來振動(dòng)，從而引發(fā)故障。不要小瞧這點(diǎn)震動(dòng)的影響，有時(shí)候一點(diǎn)小小的氣流震動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)內(nèi)部管道振動(dòng)，從而發(fā)出巨大的聲響，甚至?xí)l(fā)更大的事故。傳統(tǒng)檢測(cè)方式中，采用人工操作的模式，但是由于工作人員工作經(jīng)驗(yàn)的不同和專業(yè)素養(yǎng)參差不一，很難有一個(gè)統(tǒng)一的規(guī)范。就會(huì)導(dǎo)致對(duì)機(jī)器故障檢修的標(biāo)準(zhǔn)不一，有的工作人員因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)不足，甚至很難第一時(shí)間確定故障的部位和原因，從而給設(shè)備系統(tǒng)帶來二次損傷。采用自動(dòng)化技術(shù)對(duì)氧壓機(jī)進(jìn)行檢測(cè)，可以提高檢測(cè)的精度，加強(qiáng)設(shè)備故障時(shí)的維修效率。現(xiàn)在對(duì)于活塞式壓氧機(jī)而言，DCS操作系統(tǒng)完全可以滿足大部分的操作需求。例如我們可以利用DCS實(shí)現(xiàn)對(duì)主電機(jī)的啟動(dòng)和關(guān)停，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行的安全檢測(cè)。這套控制系統(tǒng)在經(jīng)過大量的實(shí)踐經(jīng)歷后已經(jīng)成為了一套成熟的操作系統(tǒng)，但是為了讓活塞式壓氧機(jī)的自動(dòng)化程度更高，我們還必須重視新技術(shù)的研發(fā)。

結(jié)語：

自動(dòng)化的控制模式對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)步和發(fā)展有著非比尋常的意義，甚至可以說是整個(gè)行業(yè)一個(gè)劃時(shí)代的創(chuàng)新。本文基于對(duì)活塞式氧壓機(jī)工作原理的分析，通過大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，得出活塞式氧壓機(jī)自動(dòng)化控制的幾點(diǎn)應(yīng)用舉措，希望能為氧壓機(jī)的進(jìn)步和革新提供思路。

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