合成气压缩机PLC监控系统的故障分析及处理措施探究

1、    合成气压缩机plc监控系统的故障分析及处理措施探究    许群松 詹晓婷摘 要：合成气压缩机plc监控系统故障对于压缩机的正常运行和使用具有非常大的影响。本文分析了压缩机plc监控系统出现故障的原因，之后采用了对合成气压缩机防喘振系统检测仪表改造的方式来升级了监控系统上位机，有效解除了对控制系统进行干扰的一些因素，提升合成气压缩机的运行稳定性和安全性。关键词：plc 监控系统；防喘振控制；故障处理某生产企业生产车间的合成气压缩机型号为：美国dress-rand d8r6s 型离心式压缩机。该压缩机的监控系统共包含两个部分，即主控制盘mcp以及接口

2、控制台oic。1 合成气压缩机防喘振控制系统故障概述1.1 故障现象操作人员在终端的喘振控制性能图上，发现在前序工况基本保持平稳的状态下，一区以及二区的喘振图工作点常常出现进入喘振区的情况。即便操作人员采用措施将一段以及二段的喘振阀门完全打开也无法确保喘振图工作点完全位于安全区内。这种状况严重时会使合成气压缩机发生连锁停车问题。但是工作人员在对压缩机的运行状况进行检查后，发现其本身并未发生喘振状况。1.2 故障原因分析合成氣压缩机在工作状态下，当其负荷位于一定范围之下时，会导致压缩机出现喘振状况，这种状况是工作状态下经常会发生的喘振现象。因此，在实际工作中，为避免合成气压缩机发生喘振问题，就必

3、须保证无论何种转速下，通过压缩机的实际流量都必须要大于等于喘振极限线所对应的最小流量。我厂防喘振控制方案采用的是可变极限流量法。在整个压缩机负荷变化范围内，使它的工作点沿着喘振安全操作线而变化。1.3 故障诊断处理在生产较为稳定的状态下，通过合成气压缩机入口的流量是呈现出稳定状态的，处于压缩机正常运行所要求的流量范围之内。但是实际情况为：通过一段以及二段的入口流量在喘振控制性能图上显示比正常状况偏低，fc 控制器输出信号，将防止喘振控制阀门处于打开状况，使通过压缩机入口的流量达到最大值，这时在控制性能图上的流量值却并未出现相应的增长，工作点也依然没有进入到安全区内。在压缩机进出口实际压力没有变

4、化情况下，喘振控制性能图上的显示压力明显比变送器测量压力偏高。检查压缩机一段、二段入口流量变送器ft-900 和ft-901，变送器工作正常。打开ft-900 和ft-901 引压管排污阀，发现有液体排出，经分析检验，工艺气体带液。压缩机入口流量变送器采用rose2mount3051差压变送器，取压采用引压管形式。因合成气带液，引压管积液，导致变送器的测量值比实际流量偏低。输入plc 控制器i/o 模块的测量值偏低，从而使控制器的输入值偏低，控制器输出信号，全开防喘振阀，增加入口流量，而实际测量流量值仍然偏低。对这两个流量检测点进行了改造，把3051 引压管形式的变送器改成了带毛细管差压变送器

5、，可以避免因工艺气体带液、积液而影响变送器的正常测量。2 plc监控系统上位系统故障状况以及原因2.1 故障状况上位机发生“死机”，现场检测到的信息在crt上未进行持续刷新，但是系统并没有显示上位机和plc发生通讯故障。2.2 故障诊断处理分析之后考虑是由于上位机本身的工业计算机配置太低，运行速度过于缓慢所导致的。因此在2016年的检修工作中对上位机的硬件以及软件实施了全面升级，将cpu升级到了2.53 ghz，内存1024mb， 软件版本升级到了4.36 版oiw。检修升级之后上位机未再发生“死机”的问题。3 plc监控系统plc故障及原因3.1 故障概述合成气压缩机防喘振系统在运行2年之后

6、，压缩机的性能曲线工作点周期性上移进入喘振区。从喘振控制性能图上观察到，压缩机出口、进口压缩比增大。用金属接触这几个压力输入端子，oit 上的压力显示值下降，与变送器测量值一致。3.2 原因分析压力变送器输出信号为4ma 20ma电流信号，但plc 模拟量输入卡件为1v5v 电压信号，中间跨接250 精密电阻，把4ma20ma 电流信号转换成1v5v 电压信号。压力变送器测量值经转换后送入plc 的i/o 输入模块信号已经抬高。主要是输入卡件、plc 机架、干扰等原因引起电压信号抬高。plc 系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生干扰，如逻辑电路相互辐射对模拟电路的影响，模拟地与逻辑地的相互

7、影响及元器件的相互不匹配等，导致plca 内部干扰引起输入电压抬高。3.3 故障诊断处理当plca 作为主机运行时，系统接收信号以ai301 卡件上的输入信号为主，当plcb 作为主机运行时，系统接收信号以ai302 卡件上的输入信号为主，可能plca的模拟量输入卡件ai301 有问题，更换了输入卡件后，问题没有得到解决，更换了plc机架，问题仍然没有得到解决。停运plca，单独运行plcb，压缩机进、出口压力在喘振控制性能图上的显示值与变送器测量值一致。当plca 作为主plc 运行时，上面提到的故障现象重复出现。同时运行plca和plcb，故障现象同样出现。我们把plca的cpu 模块和p

8、lcb 的cpu 模块交换安装，plcb 作为主机运行，plca 作为热备冗余，不再出现oit 喘振控制性能图上的显示值比变送器测量值偏高的现象。4 处理效果采用下面的措施对压缩机plc监控系统进行了处理：将流量仪表以及引压系统实施了改造；对上位机的软件和硬件实施了升级；交换了cpu plca模块和plcb模块的安装位置。通过改造使得压缩机监控系统得以有效运转，大大提升了压缩机的工作性能。但是，本次改造并未能有效的解决监控系统的抗干扰问题。5结语在对合成气压缩机plc监控系统故障进行分析时，不但要考虑测量仪表问题，同时还要结合其硬件、软件、干扰等因素进行全面的分析，这样才可以及时有效的解除控制系统故障，提升合成气压缩机运行的安全性与稳定性。参考文献1于政日.浅议合成气压缩机plc监控系统故障分析及处理j.中国科技纵横，2017（9）.2孙志琛，谭丽.天然气压缩机组