ACS4000集中控制系統(tǒng)在新一選煤廠的應(yīng)用

班毓峰

摘 要：自我廠投產(chǎn)以來，壓風(fēng)機(jī)房一直為輪流巡視值班制度，現(xiàn)有三臺(tái)英格索蘭M250、6臺(tái)無(wú)錫壓縮機(jī)LGFD-18/8-X九臺(tái)螺桿式空氣壓縮機(jī)提供風(fēng)源。其技術(shù)參數(shù)如下：冷卻方式為風(fēng)冷，總?cè)莘e流量為287m3/min， 總功率為792Kw。正常5臺(tái)運(yùn)行，4臺(tái)備用，18小時(shí)不間斷供風(fēng)。為了響應(yīng)集團(tuán)公司節(jié)能減排號(hào)召采用英格索蘭公司的ACS4000智能控制系統(tǒng)來完成這個(gè)任務(wù)。其原理是通過在壓風(fēng)機(jī)房安裝集控和可視化系統(tǒng)，根據(jù)車間風(fēng)量和風(fēng)壓確定開機(jī)數(shù)量，按順序，自動(dòng)對(duì)9臺(tái)空壓機(jī)進(jìn)行加載、卸載和開機(jī)、停機(jī)。在壓風(fēng)機(jī)房的監(jiān)測(cè)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。

關(guān)鍵詞：空壓機(jī) ；集中控制系統(tǒng)；無(wú)人值守

我廠的ACS4000組件是用來控制和監(jiān)視整個(gè)空壓站房的智能控制系統(tǒng)，4臺(tái)INTELLISYS空壓機(jī)的聯(lián)鎖控制柜（本方案再選用“4臺(tái)智能空壓機(jī)控制”選項(xiàng)模塊，則可以控制8臺(tái)INTELLISYS螺桿式空壓機(jī)），3臺(tái)英格索蘭空壓機(jī)則采用通訊控制。

一、 ACS4000控制系統(tǒng)主要特點(diǎn)有：

1.單點(diǎn)壓力控制：目標(biāo)壓力是通過系統(tǒng)中的單點(diǎn)設(shè)定壓力進(jìn)行傳感控制而不是分級(jí)壓力控制，從而使系統(tǒng)壓力很好的維持在設(shè)定的目標(biāo)壓力范圍內(nèi)；

2.控制性能高可靠：ACS4000通過使用防止多臺(tái)壓縮機(jī)同時(shí)加載（有序加載）的邏輯控制來避免造成電源沖擊波動(dòng)，保證系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行。

3.控制方式靈活：可以設(shè)定最多9個(gè)（本方案中為6個(gè)非英格索蘭空壓機(jī)采用硬接點(diǎn)控制，3臺(tái)英格索蘭空壓機(jī)采用通訊控制）壓縮機(jī)的行順序，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)壓縮機(jī)裝置的個(gè)性化主備機(jī)控制，以更節(jié)能方式為用戶提供指定壓力范圍內(nèi)的合格壓縮空氣。

4.豐富的選項(xiàng)功能可以滿足不同場(chǎng)合不同的需求，可以實(shí)現(xiàn)控制與監(jiān)視：干燥機(jī)，水泵，水壓，水溫，水流量，壓縮空氣壓力，壓縮空氣溫度，壓縮空氣流量，壓縮空氣露點(diǎn)，空壓機(jī)電流，獲得靈活的通訊方式等等。ACS4000集中控制系統(tǒng)的功能由標(biāo)準(zhǔn)的組件功能加上選項(xiàng)的功能組成。

二、標(biāo)準(zhǔn)的ACS4000組件的控制功能

1.單點(diǎn)壓力控制

2.控制英格索蘭螺桿空壓機(jī)（包括Nirvana），

3.控制非英格索蘭螺桿空壓機(jī)（具備遠(yuǎn)程加、卸載無(wú)源干觸點(diǎn)、自動(dòng)停機(jī)功能）

4.控制空壓機(jī)數(shù)量為9臺(tái)順序控制功能（9個(gè)可定義次序輪換隊(duì)列）

5.主備機(jī)控制功能（9個(gè)可定義主備機(jī)輪換隊(duì)列）

6.提供母管壓力輸入通道（4-20mA）

三、壓力傳感器安裝

1、參見圖一 選擇儲(chǔ)氣罐壓力表出氣口處作為安裝位置，此處位置壓力可以作為控制的目標(biāo)壓力，由于該位置壓力穩(wěn)定而能獲得更好的控制效果。

2、傳感器安裝要帶滴水器和隔離閥，以容允許傳感器進(jìn)行校正和修理

3、包含ACS4000裝置中的傳感器電纜組件帶連接的傳感器接頭。將傳感器的自由端接入ACS4000的裝置，最好穿入接地的線管。

4、傳感器信號(hào)必須采用屏蔽線，屏蔽層必須連接接地端子。

5、在維護(hù)或者更換壓力傳感器的時(shí)候，必須讓ACS4000退出聯(lián)控，關(guān)閉隔離閥門，然后拆下壓力傳感器。

四、ACS4000壓力控制

1.ACS4000集中控制系統(tǒng)隨機(jī)包含了一個(gè)壓力變送器（壓力傳感器），量程為0-200PSI，傳感器可以安裝在儲(chǔ)氣罐裝置，也可以安裝在公用排氣集管位置，只要兩個(gè)中一個(gè)位置的壓力可以作為想要控制目標(biāo)壓力為主，這樣才可以用來監(jiān)測(cè)系統(tǒng)壓力的變化。在ACS4000的觸摸屏上，使用單位可以設(shè)定目標(biāo)壓力范圍。ACS4000使系統(tǒng)的壓力控制在設(shè)定的范圍之內(nèi)。一旦ACS4000檢測(cè)到系統(tǒng)壓力低于設(shè)定目標(biāo)壓力下限時(shí)，就會(huì)自動(dòng)按照設(shè)定的空壓機(jī)運(yùn)行次序加載相應(yīng)的空壓機(jī)；在系統(tǒng)壓力高于設(shè)定目標(biāo)壓力上限時(shí)，控制系統(tǒng)將自動(dòng)按照設(shè)定的空壓機(jī)運(yùn)行次序卸載相應(yīng)的空壓機(jī)，空壓機(jī)長(zhǎng)時(shí)間卸載后將會(huì)自動(dòng)停機(jī)，以節(jié)省能源消耗。

2.ACS4000能夠控制的非IR空壓機(jī)，但必須保證其具備自動(dòng)重起動(dòng)功能，即在長(zhǎng)時(shí)間卸載運(yùn)行后空壓機(jī)會(huì)自動(dòng)停機(jī)，在接到加載信號(hào)會(huì)自動(dòng)起動(dòng)并加載。

五、ACS4000順序控制

1.預(yù)先在ACS4000系統(tǒng)上為空壓機(jī)設(shè)定運(yùn)行次序（最多9個(gè)運(yùn)行次序，編號(hào)為A-Y），ACS4000控制系統(tǒng)則將根據(jù)預(yù)先確定的順序切換條件進(jìn)行運(yùn)行順序的切換，無(wú)需操作人員的干預(yù)。

例如，順序A為1-2-3-4； 順序B為2-3-4-1…..則當(dāng)系統(tǒng)壓力低于設(shè)定目標(biāo)壓力下限時(shí)，若當(dāng)前順序?yàn)锳，系統(tǒng)將按照1，2，3，4，的順序依次加載對(duì)應(yīng)的空壓機(jī)；當(dāng)系統(tǒng)壓力高于設(shè)定上限時(shí)，將按相反的次序4，3，2，1卸載或停止對(duì)應(yīng)的空壓機(jī)，從而系統(tǒng)的壓力將控制在設(shè)定的范圍之內(nèi)。如果順序?yàn)锽，則系統(tǒng)將按照2，3，4， 1的順序加載對(duì)壓機(jī)和按相反的次序卸載空壓機(jī)。

2.順序切換（相當(dāng)于主備機(jī)倒機(jī)）在設(shè)定的切換時(shí)間到達(dá)時(shí)進(jìn)行自動(dòng)切換，或者人為進(jìn)行干預(yù)強(qiáng)制切換。

3.當(dāng)ACS4000控制英格索蘭Nirvana機(jī)組時(shí)，應(yīng)將Nirvana（例如4#機(jī)）放在運(yùn)行次序的起始端，即在整個(gè)空壓機(jī)系統(tǒng)中，Nirvana空壓機(jī)一直作為主力空壓機(jī)承擔(dān)系統(tǒng)壓力的調(diào)節(jié)工作。例如，可設(shè)定順序A：4-1-2-3，順序B：4-2-3-1，順序C：4-3-1-2…..。如果控制多臺(tái)Nirvana空壓機(jī)，則依據(jù)從左到右的原則排列Nirvana機(jī)組。

4.ACS4000控制系統(tǒng)掉電不影響空壓機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，即所有的空壓機(jī)將保持當(dāng)前的狀態(tài)，同時(shí)回到本地控制。

六、應(yīng)用效果

1.減少崗位人員

集中控制系統(tǒng)運(yùn)行后實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，可節(jié)約人工2人/班。

2.減少機(jī)組運(yùn)行臺(tái)數(shù)節(jié)約電能

集控系統(tǒng)運(yùn)行前每班至少運(yùn)行四臺(tái)機(jī)組，生產(chǎn)高峰為5臺(tái)，投入系統(tǒng)后正常穩(wěn)定在四臺(tái)，平均每天減少一臺(tái)運(yùn)行機(jī)組。并且壓力壓力帶寬節(jié)省0.05Mpa，相當(dāng)于節(jié)省3.5%的能源損耗。

3.節(jié)約機(jī)組維保費(fèi)用

可縮短機(jī)組冷卻液、空氣過濾器、油過濾器等部件的更換周期。以冷卻液為例，廠家規(guī)定更換時(shí)間為8000小時(shí)，但我們車間人工啟動(dòng)會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行時(shí)間不均衡現(xiàn)象，有的機(jī)組出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，而有的機(jī)組運(yùn)行時(shí)間很短，但冷卻液變質(zhì)仍然需要更換，造成冷卻液更換周期縮短，沒能得到有效利用。再投入只能控制系統(tǒng)后冷卻液得到最大使用效果，預(yù)計(jì)每年可節(jié)約10桶冷卻液，同時(shí)減輕了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，延長(zhǎng)機(jī)組的使用壽命。