PLC在离心式压缩机防喘振控制系统中的运用探析

1、PLC在离心式压缩机防喘振控制系统中的运用探析摘要：PLC在离心式压缩机中使用，可以明显消除喘振造成的影响，提高压缩机设备运行的稳定性。该技术的应用，使离心式压缩机的维护更加简便，并能到达更好的经济效益。该文探讨了何为离心式压缩机喘振，分析了消除设备喘振方法，研究了GEFanuc90-30PLC在离心式压缩机中的运用，以及GEFanuc90-30PLC系统中的功能和优势。关键词：PLC离心式压缩机防喘振控制系统中图分类号：TP273；TH452文献标识码：A文章编号：1674-098X202104c-0122-02PLC在离心式压缩机中，属于先进的控制技术。由于离心式压缩机运行时，会产生喘振，

2、造成机器运行不稳定。可以用FOXBORO盘前二次表来控制喘振，但维护方面比较繁琐，工作量大，而且常出现不明原因的停机故障问题。因此，FOXBORO盘前二次表消除喘振的效果不够好。PLC是消除设备喘振效果较好的控制技术，此研究主要进行分析PLC的应用及其效果。1何为离心式压缩机喘振离心式压缩机设备中有叶轮的设计，叶轮可以通过高速率的旋转将气体输送至压缩腔中并压缩气体。如果气体流量过少，会造成滞留在设备管网的气体返流至压缩腔内。气体的快速灌入使压缩机口与管网间的压力差急剧增大，促使气体从压缩腔内排放出来。由此可见，在气体流量缺乏的情况下，气体会在压缩机内产生震荡，而这一过程是有规律性的，因而会产生

3、规律性的振动，即是喘振。喘振会造成压缩机运行不稳定，因此必须要消除喘振的影响。一般会对压缩机出口进行处理，使其压力下降，缩短喘振。还可以调整压缩机入口的气体流量，尽量消除喘振【1】。2消除设备喘振方法2.1控制相对稳定的气体流量由于气体流量的变化是造成喘振发生的重要原因。控制气体流量是消除设备喘振的有效途径。一般是对离心式压缩机进行流量限定。即设置好压缩机的气体流量定值，这个定值是最低的流量值。通常来说，定值的设置要在发生喘振流量阈值的7%10%的范围内。在压缩机进行气体压缩的过程中，进气的流量要保持超过这个定值，防止发生喘振。但这一方法也有缺陷，就是运行速度恒定的设备才能发挥良好的消除喘振效

4、果，如果运行速度是变化的，这一消除喘振的方法不适用。而且，如果设备是低负荷运行的，那么设置气体流量定值这一方法对消除喘振的效果也不理想，不适用。2.2将不同的气体流量转化为定值由于喘振与压缩腔出口压力、叶轮旋转速率、气体压缩比等有关。因此，在使用变速运行的离心式压缩机时，喘振点会不断变化如果要消除喘振，那么应将不同设备状态下、不同的气体流量进行控制。可以使用随动系统来完成对气体流量的控制，将气体流量转化成为稳定的一个定值，保证设备稳定运行，防止进入喘振区。使用随动系统的方法操作简单、平安，是广泛使用的方法【2】。3GEFanuc90-30PLC在离心式压缩机中的运用3.1GEFanuc90-3

5、0PLC控制系统GEFanuc90-30PLC控制系统中，包含了双机热设备、CPU、电源、通讯线路及模块。该控制系统中的控制装置与GBC网络连接，形成热备功能的网络控制架构，并效劳于整个系统。该设备中主要由两层相互连接、通讯的机架连接，以端子排来作为连接的最根底局部，形成数据采集系统。这一系统的作用主要是对设备运行进行数据采集和记录、控制。GP-470屏幕与其他部件连接，形成上位机监控的主要硬件条件。这一局部使用的操作系统是微软公司的WindowsNT4.0。GP-470屏幕在操作系统及控制装置、数据采集装置的配合下，可以输出各种组态画面。而相关工作人员可以通过屏幕输出的信息了解机组情况，并进

6、行相应的控制操作和监控。3.2GEFanuc90-30PLC系统的优化由于在机组的运行中，需要快速了解机组的情况。这就需要GEFanuc90-30PLC控制系统能够进行快速计算，实现PID算法，输出信息。因此，在GEFanuc90-30PLC控制系统系统中，装置有高性能的CPU351。CPU351模块可以迅速完成PID算法，并能够结合梯形图，实现对不同气体流量的转化和控制。在CPU351高性能的配合下，可以提高PLC系统消除喘振的效果。除此以外，在PLC中还增加了故障信号收集功能。在离心式压缩机发生停机故障的情况下，PLC可以及时获取停机原因，以便进行及时维修，恢复压缩机的运行。为能够提高操作

7、的简便性，方便维护，通常会将PLC组件装在固定的防爆控制柜中，并放置在操作室内【3】。4GEFanuc90-30PLC系统的功能和优势GEFanuc90-30PLC是一个性能稳定、价格适当、性价比高的控制系统。该系统具备了双机热备功能，正常运行时可以实现主机、电源等组件冗余。而PLC的主机和从机的切换具有高度自由性，且不受干扰。数据采集局部可以以10mb/s的速率传输数据。在通讯方面，PLC支持的通信协议并非是单一的，而是多样化的。因此，PLC系统在通讯方面具有开放性的特点，能够实现其他的PLC系统以及DCS系统进行无障碍通讯【4】。PLC控制系统还具备了自动故障诊断功能、容错功能。该系统使用

8、的CPU351能够高速完成PID算法，实时刷新、输出信息。PLC中设置的LogicMaster绘图软件是一个逻辑性强的软件。该软件能够进行梯形图的绘制，为PLC控制喘振提供数据。由于该软件中增加了收集故障信息功能，能够为离心式压缩机的故障诊断和维修提供参考。PLC系统的GP-470屏幕可以输出信息，工作人员可以通过屏幕对离心式压缩机机组进行监控、操作。5结语离心式压缩机本身的叶轮、压缩腔等的设计特点使其存在喘振的现象。喘振可造成离心式压缩机机组运行不稳定，压缩气体效果不佳。防喘振是维护离心式压缩机工作中的重要内容。GEFanuc90-30PLC控制系统自从运用到离心式压缩机中以来，发挥了良好的防喘振效果。在操作方面极为简便，提高了離心式压缩机的性能。该控制系统运行过程中，运行性能稳定，离心式压缩机机组极少再出现喘振现象，有效提高了经济效益。参考文献【1】陈浩然，陈奎，赵冬，等.离心式压缩机防喘振方法的应用现状J.重庆理工大学学报：自然科学版，2021，293：42-47.【2】宋海成.离心式压缩机的防喘振控制J.自动