PLC在離心式壓縮機防喘振控制系統(tǒng)中的運用探析

朱凱華

（浙江江銅富冶和鼎銅業(yè)有限公司，浙江 杭州 311400）

從當前的研究技術可知，離心式壓縮機當中運用PLC實施控制效果十分顯著。但是離心式的壓縮機在實踐運行過程中出現喘振，導致機器在運行方面出現不穩(wěn)定的情況。因此，為了能夠更好地提升穩(wěn)定性，通過PLC對流量和壓力的雙參數控制，避免壓縮機的喘振次數。本文分析PLC在其中的運用，既能夠消除相關設備中發(fā)生喘振的情況，同時在控制方面的效果也十分良好。

1 分析離心式壓縮機中發(fā)生喘振的情況

對離心式壓縮機相關設備做出具體分析可知（見圖1），其設計方面主要存在如下的特征，即葉輪設計方面主要運用的是高速率實施旋轉的方式而把氣體有效輸送到壓縮腔當中，而且還可以提升對氣體實施壓縮的效率。但是氣體中出現流量較少的情況，此時就會導致滯留于相關設備中，如管網中的氣體難以有效返流到壓縮腔中。此外，氣體如果快速地灌入對應壓縮機口以及管網，此時就會受到較大的壓力影響而導致氣體快速從壓縮腔中有效排放出。通過上述分析顯示，如果氣體的流量存在不足，此時氣體就可以在壓縮機中產生振蕩，這一振蕩方式表現出的是有一定的規(guī)律性，這一情況就是喘振。由于發(fā)生喘振會導致壓縮機在實際運行方面出現不穩(wěn)定的情況，在實踐工作中就需要采取對應的措施及時消除壓縮機中的喘振所帶來的不良影響。通常采用的處理方式就是對壓縮機的出口位置實施處理，進而降低壓力，達到縮短喘振的目的。此外，在工作中調整對應壓縮機具體入口中所產生的氣體流量也可以消除喘振。

2 分析消除喘振的方案

圖1 離心式壓縮機

2.1 轉化不同氣體中的流量定值

發(fā)生喘振的情況和壓縮腔中實際的出口壓力、氣體壓縮比以及葉輪旋轉的速率有十分密切的關系，為了能夠消除喘振可以通變速運行中對離心式壓縮機實施控制，并且結合喘振點具體的變化情況及時消除其中所發(fā)生的喘振。此時可以針對不同的設備以及氣體流量情況實施控制，同時也可以使用隨動相關的系統(tǒng)而有效控制氣體流量，即把氣體的流量逐漸轉化為一個穩(wěn)定值，進而可以充分保障相關設備具體的運行穩(wěn)定性，進而可以避免機器在工作中會出現喘振區(qū)的情況。此隨動系統(tǒng)在操作方面比較簡單，而且也十分有效，在實踐運用過程中的效果也非常良好。

2.2 采取措施有效控制相對氣體的流量

在實踐工作中觀察可知，氣體流量具體發(fā)生變化的情況也會導致喘振的發(fā)生，因此，為了能夠更好地消除喘振，則可以采取的方式之一就是控制好氣體具體的流量，此方式在消除喘振中也具有良好的效果。通常情況下，離心式壓縮機中需要設定對應的流量限定，并且可以根據設置壓縮機氣體具體的流量定值而有效保障定值不會受到最低流量值的限制。定值設置方面（見表1），結合喘振流量閾值具體范圍，即7%至10%則可以減少喘振的發(fā)生。對于壓縮機中具體的氣體壓縮過程可知，進氣流量需要保持在一個良好的定值中，不能出現超過此限定值的情況，此時就可以避免這一過程中發(fā)生喘振的情況。然而采用此方案控制喘振會出現對應的缺點，例如運行速度處于恒定的情況下，消除喘振的效果十分顯著，但是運行速度沒有發(fā)生變化的情況下，再運用這一方式消除喘振的情況，則所取得的效果不佳。

表1 定值設置

3 分析AB PLC運用于離心式壓縮機當中的情況

3.1 控制系統(tǒng)

在AB PLC的控制系統(tǒng)當中包含如下的模塊，即CPU、I/O模塊以及通訊線路。然而在該控制系統(tǒng)當中所采用的控制裝置和上位機之間是通過以太網連接的方式，其特點是保持良好的暢通性，在這一連接中則可以有效形成一個良好的熱備功能，并且還可以架構出對應的網絡控制，這一控制系統(tǒng)主要的功能是服務整個系統(tǒng)。通過上述分析可知，設備當中主要針對的是兩層連接以及通訊機架實施連接，進而使得端子排能夠發(fā)揮其連接中的重要價值，進而可以獲取數據信息的采集。在當前的系統(tǒng)控制方面，具體的作用就是能夠對數據設備實施記錄、采集以及控制。

此外，主站和其他從站的構建之間也可以有效進行連接，進而可以保障上位機中的監(jiān)控硬件可以發(fā)揮出綜合效果，在實際操作過程中，上位機對應系統(tǒng)、數據采集以及控制裝置都需要綜合配合，然后能夠更好地保障各種畫面可以有效達到組合，對于工作人員就可以在上位機中完成輸出信息同時也可以掌握機組工作情況。

3.2 優(yōu)化機組運行系統(tǒng)

為了能夠更好地掌握機組運行情況，工作人員就可以對AB PLC的控制系統(tǒng)實施快速計算，進而可以有效通過PID算法而有效輸出對應的信息。所以在AB PLC的控制系統(tǒng)就需要一條具有較高性能的處理器。在本文中主采用的CPU是1769 L32E。在這一模塊中能夠快速處理PID的算法，同時還可以掌握對應的梯形圖而完成對不同的氣體流量實施控制以及轉化。由于本次采用的是高性能處理器，在實踐運用過程中能夠更好地提升PLC消除喘振能力。此外，通過PLC還可以加強對相關故障信號情況的收集。離心式壓縮機中發(fā)生故障，可以通過PLC及時掌握其中的故障，對今后實施維護具有重要意義。

4 分析AB PLC系統(tǒng)優(yōu)勢以及功能

AB PLC作為具有良好穩(wěn)定性以及性價比較高的系統(tǒng)，在實踐運用方面可以通過雙機熱備的功能而有效保持相關機器在運行方面所具有的良好效果。通常情況下，PLC中的主機以及從機都可以較為自由的實施切換，而且具有良好的自由性，同時在實踐運用方面還可以不受到任何因素的干擾。例如在數據信息的采集方面，可以通過10mb/s速率高效對相關的數據信息進行傳輸。

在實踐運用過程中，PLC的控制系統(tǒng)具有如下的優(yōu)勢：第一，它可以對故障件自動的診斷，同時還具有現容錯功能；第二，在實際運用方面，通過1769 L32E CPU可以較好地實施PID算法，能夠實時刷新以及保持信息有效輸出；第三，在組態(tài)軟件中可以繪制喘振曲線（例如IFIX5.8），通過這一邏輯性較強軟件則可以順利完成喘振曲線的繪制，進而可以控制好喘振；第四，該軟件在處理過程中，還可以繼續(xù)收集對應的故障信息，可以為今后離心式壓縮機實施故障診斷以及維修而帶來參考。

5 結語

通過分析可知，離心式的壓縮機自身在設計方面具有十分顯著的特點，即本身實施壓縮以及葉輪設計方式就會出現喘振的情況。喘振會導致離心式的壓縮機在實際運用過程中出現不穩(wěn)定的情況，而且壓縮氣體所表現出的效果也非常不好。在實踐中防喘振作為維護離心式的壓縮機一項非常重要的工作內容。其中AB PLC控制系統(tǒng)則可以在防喘振方面發(fā)揮積極作用，即減少壓縮機發(fā)生喘振的情況，而且實際操作方式也非常簡單，同時還可以更好地提升離心式壓縮機工作性能。

參考文獻：

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