應用于SVK機組的Versamax控制程序的改進方案

侯勇智 劉旭 王磊

【摘 要】SVK系列壓縮機是在引進德國DEMAG公司技術基礎上研制的齒輪增速型壓縮機組，覆蓋3000～72000m3/h的流量范圍，最高工作壓力可達7MPa，應用介質主要為空氣、氮氣等無毒、無腐蝕性氣體。其控制系統多采用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。本文介紹了應用于SVK機組的Versamax的硬件組成和控制程序，以及該程序在實際應用中遇到的問題，并針對問題提出了改進方案。

【關鍵詞】SVK Versamax 控制程序 改進方案

本文簡要介紹了Versamax PLC的硬件組成，應用于SVK機組的Versamax PLC控制程序，并著重針對常規控制程序存在的問題提出了改進方案。

1 應用于SVK機組的控制程序

（1）主函數部分（MAIN）。主函數在CPU首次運行時對PLC進行初始化，清除故障表。在之后的整個運行過程中，調用其他子程序。另外，登陸操作權限的口令、密碼部分也可以寫在這一程序段中。（2）報警邏輯部分（ALARM）。針對所有參與報警的測點，通過實測值與設定值比較，判斷該測點是否發生報警。對所有的報警進行匯總，并判斷是否產生新報警。將總報警狀態和新報警狀態輸出至硬件報警器。（3）導葉控制部分（PID）。根據流量或壓力，對導葉進行基于PID調節的自動控制，或者直接對導葉進行手動控制。完成各種控制方式之間的無擾切換，以及異常狀態下的保護動作。（4）啟車邏輯部分（START）。根據啟車條件，完成對現場狀態的自動判斷，條件具備后，輸出允許啟動信號。開機、停機邏輯實現開機、停機時對機組的自動保護動作。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）。計算喘振曲線、防喘振曲線和實際工作點，并通過實際工作點與防喘振線的比較實現對防喘振閥的自動控制，也可以直接對防喘振閥進行手動控制，并完成手自動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節和快開保護等功能。（6）聯鎖停車部分（TRIP）。針對所有參與聯鎖的測點，通過實測值與設定值比較，判斷該測點是否發生聯鎖。對所有的聯鎖進行匯總，并將總聯鎖狀態輸出至高壓電控柜和硬件報警器。此部分程序還具有聯鎖狀態鎖定、聯鎖切除和聯鎖記憶功能。

2 控制程序改進方案

2.1 啟車邏輯部分

開機信號輸出的3秒脈沖信號，由人工按按鈕實現，在程序中不做脈沖邏輯。借鑒某現場的經驗，啟車條件具備后，由操作人員人工按住按鈕3秒，以發出開機脈沖。不在程序中做脈沖，是為了避免在開機時意外停電將此脈沖鎖住，再來電時可能發生意外。開始停機準備動作后，采用雙條件決定是否最終發出停機信號。按下停車按鈕2秒后，開始停機準備動作，即關導葉、開防喘振閥，同時開始10秒鐘計時。如果在10秒鐘內收到導葉和防喘振閥到位的反饋信號，則發出最終停機信號；如果沒收到反饋信號，則在10秒計時結束時發出最終停機信號。這樣可以防止因導葉或防喘振閥的反饋信號失靈而導致無法停機。

2.2 導葉控制部分無擾切換的改進

流量、壓力控制切換時，除了設定值跟蹤當前值以外，必須將相應的P、I參數同時切換。即PID模塊當前的P值和I值要相應的跟蹤流量控制時設定的參數P1、I1或者壓力控制時設定的參數P2、I2，這樣可以實現無擾切換。

2.3 防喘振析線運算部分的改進

目前ME程序中的防喘振線析線運算為3段折線法，即由橫坐標Xa、Xb、Xc，縱坐標Ya、Yb、Yc和原點X0、Y0確定。在這里需要注意3段折線的最后一段為射線，相應地在程序中第3個坐標比較應該是射線式（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 射線式析線運算

圖2 線段式析線運算

3 結語

本文就近幾年來針對SVK壓縮機組的實際控制中遇到的問題提出了控制程序的改進方案。該方案可同樣應用于GE公司的90-30、90-3i、90-70、90-7i系列PLC控制系統中，西門子公司的S7-400、S7-300等PLC控制系統也可以使用。另外，在GM系列的鼓風機控制系統中，該方案的部分改進同樣具有參考價值。

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