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DCS系統在空分壓縮機的防喘振控制系統中的應用
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時(shí)間：2014-04-06
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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前言
西林鋼鐵公司6000m3/h空分設備由杭州制氧機集團公司2001年5月成套，工廠(chǎng)設計由北京鋼鐵設計總院設計，于2001年9月2日順利投產(chǎn)出氧，歷時(shí)半年多的時(shí)間運行表明，該機組穩定運行，各項指標均達到設計值或超過(guò)設計值。整個(gè)控制系統采用美國霍尼韋爾的TDC3000和兩臺GUS站構成。
一. 控制系統的組成
1.自動(dòng)控制系統的構成。
自動(dòng)控制系統由被控對象、檢測元件、控制器和調節閥等部分組成。如圖一所示。
圖一 自動(dòng)控制系統方框圖
a. 被控對象：需要實(shí)現控制的設備，機器或生產(chǎn)過(guò)程。
b. 被控變量：對象內要求保持設定值的物理量。
c. 操縱變量：受控制器操縱，要以使被控變量保持設定值的物料量或能量。
d. 干擾（擾動(dòng)），除操縱變量以外，作用于對象并能引起被控變量變化的因素，如負荷變化就是一種典型的擾動(dòng)。
e. 設定值：被控變量的目標值。
f. 偏差：偏差理論上應該是被控變量的設定值與實(shí)際值之差。
2.串級調節系統
串級調節系統是最早、效果最好、使用最廣泛的一種復雜控制系統，它的特點(diǎn)是兩個(gè)控制器相串接，主控制器的輸出作為副控制器的設定，適用于時(shí)間常數及純滯后較大的被控制對象。
二.邏輯點(diǎn)功能
邏輯點(diǎn)提供了邏輯能力，它與數字組合點(diǎn)配合，提供了組合邏輯功能。邏輯點(diǎn)由邏輯塊、FLAG、數字、輸入連接和輸出連接等組成。邏輯點(diǎn)最多有12個(gè)輸入，16個(gè)邏輯塊，12個(gè)輸出連接。
三、空分離心式壓縮機的防喘振控制
空分選用的是離心式壓縮機，離心壓縮機工作效率高，在正常工況條件下運行平穩，壓縮氣流無(wú)脈動(dòng)，對其所輸送介質(zhì)的壓力、流量、溫度變化的敏感性相對較大，容易發(fā)生喘振。發(fā)生喘振時(shí)流量大幅波動(dòng)，機組劇烈振動(dòng)，如不及時(shí)采取措施加以控制，會(huì )使壓縮機轉子和靜子經(jīng)受交變應力作用而斷裂;使極間壓力失常而引起強烈振動(dòng)，導致密封及推力軸承損壞;使運動(dòng)元件和靜止元件相碰，造成嚴重事故。所以應盡力防止壓縮機進(jìn)入喘振工況。喘振現象是完全可以得到有效控制的，如圖二所示，根據離心壓縮機在不同工況條件下的性能曲線(xiàn)，只要我們把壓縮機的最小流量控制在工作區（控制線(xiàn)內），壓縮機即可正常工作。喘振的標志是一最小流量點(diǎn)，低于這個(gè)流量即出現喘振。因此需要有一個(gè)防止壓縮機發(fā)生喘振的控制系統，限制壓縮機的流量不會(huì )降低到這種工況下的最低允許值。即不會(huì )使壓縮機進(jìn)入喘振工況區域內。
圖二 離心壓縮機性能曲線(xiàn)與防喘振控制原理圖
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