[發明專利]一種基于DCS全面控制的節能型空壓機控制系統及方法

有效

• 申請號: 201910925344.6
• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號: CN110541812B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 沈志剛;許江淮;沈婭芳;許積莊;黃見勛;王大偉;林金標
• 申請（專利權）人: 廈門華夏國際電力發展有限公司
• 主分類號: F04B49/06
• 分類號: F04B49/06;F04B51/00
• 代理公司: 廈門加減專利代理事務所(普通合伙) 35234
• 代理人: 張積峰

1.一種基于DCS全面控制的節能型空壓機控制方法，其特征在于：包括壓縮機組、電氣單元、信號采集器件組和DCS控制單元；所述信號采集器件組用于監測所述電氣單元和所述壓縮機組運行狀態；所述DCS控制單元根據所述信號采集器件組反饋的信息發出不同的控制指令；所述電氣單元根據所述DCS控制單元發出的指令控制所述壓縮機組啟動、加載、卸載或者停止；

所述方法包括：

通過DCS控制器實時對信號采集器件組進行掃描，DCS控制器根據信號采集器件組反饋的數據控制壓縮機組進入啟動工序、加載工序、卸載工序或者停止工序；

啟動工序包括如下步驟：

步驟S11：若DCS控制器接收到聯鎖啟動指令F_R或者接收到啟動控制信號K_R，DCS控制器發出主電機接觸器控制信號K_M、主電機星型接觸器控制信號K_S、冷卻風扇接觸控制信號K_F，從而啟動主電機、主電機星型回路以及冷卻風扇電機；其中聯鎖啟動指令即壓縮氣母管壓力變送器P₂偏差低于設定值，主電機相序保護器PH、熱偶繼電器TH、溫度開關TS均未閉合，且主接觸器反饋接點C_M斷開時間滿足設定值；

步驟S12：主電機星型回路啟動后，若DCS控制器接收到主電機回路切換允許指令F_Δ，DCS控制器發出主電機三角型接觸器控制信號K_D，并斷開主電機星型接觸器控制信號K_S，將主電機星型回路切換為三角回路，完成壓縮機組的啟動；其中即相序保護器PH、熱偶繼電器TH、主電機溫度開關TS均未動作，主接觸器反饋接點C_M、星型接觸器反饋觸點C_S閉合時間滿足設定值，主電機電流變送器I信號質量好；

停機工序包括如下步驟：

步驟S21：若DCS控制器接收到電氣保護停機回路指令F_SE、熱工保護停機回路指令F_ST或者自動停機回路指令F_SA，DCS控制器發出卸載指令、閉鎖加載指令及閉鎖出力調節指令，并斷開主電機接觸器控制信號K_M、主電機星型接觸器控制信號K_S、主電機三角型接觸器控制信號K_D、冷卻風扇接觸控制信號K_F，完成壓縮機組的停機；其中F_SE＝TH+C_E+PH+TS，即熱偶繼電器TH、急停按鈕反饋接點C_E、相序保護器PH和主電機溫度開關TS至少一個動作；F_ST＝OT₁+OP₁,即排氣口溫度傳感器T₁超過停機保護設定值，或排氣口壓力變送器P₁超過停機保護設定值；即泄放電磁閥控制信號閉合時間滿足設定值且壓縮氣母管壓力變送器P₂偏差不低于設定值；

或者當DCS控制器接收到停止控制信號K_T，則DCS控制器發出卸載指令，持續卸載并閉鎖加載及出力調節，當分離器壓力變送器P₃低于設定值或泄放電磁閥控制信號K_U連續接通時間達到設定值，斷開主電機接觸器控制信號K_M、主電機星型接觸器控制信號K_S、主電機三角型接觸器控制信號K_D、冷卻風扇接觸控制信號K_F，完成壓縮機組的停機；

加載工序包括如下步驟：

步驟S31：若DCS控制器接收到加載允許指令F_L，DCS控制器發出加載電磁閥控制信號K_L，接通加載氣路,并斷開泄放電磁閥控制信號K_U，其中即停機指令F_S未觸發的前提下，空氣壓縮機啟動初次完成星三角切換，或排氣口壓力變送器P₁降至加載閾值且主電機已完成星三角切換；

步驟S32：加載氣路接通后，若DCS控制器接收到加載調節允許指令F_C，則允許DCS控制器發出電動調節閥控制指令V_S，此時電動調節閥控制指令V_S作為輸出變量與被控變量P₁采用PID運算回路，實現空氣壓縮機的加載調節；其中F_C＝F_L·ΔP₁·Q_I·Q_V，即加載允許指令F_L存在、排氣口壓力變送器P₁偏差越過調節死區、主電機電流變送器I信號質量好且電動調節閥位置反饋V_Z信號質量好；

卸載工序包括如下步驟：

步驟S41：若DCS控制器接收到聯鎖卸載指令F_U，則DCS控制器發出泄放電磁閥控制信號K_U，接通卸載氣路，并斷開加載電磁閥控制信號K_L，實現空氣壓縮機的卸載；其中即主電機已啟動但未完成星三角切換，或者排氣口壓力變送器P₁升至卸載閾值且主電機完成星三角切換開始做功，或者停機指令F_S存在。