組態(tài)軟件在離心通風(fēng)機防喘振控制系統中應用

離心式通風(fēng)機是硅酸鹽工業(yè)中廣泛使用的通風(fēng)機械，如窯爐系統、粉磨系統、除塵系統等的通風(fēng)。通風(fēng)機正常運行與否直接關(guān)系到機電部門(mén)的工作效率。目前通風(fēng)機的操作和監測主要由操作人員根據機旁?xún)x表手動(dòng)進(jìn)行，這種操作方式過(guò)于依賴(lài)工作人員的操作水平，同時(shí)對于工作環(huán)境十分惡劣的場(chǎng)合，不適合人工現場(chǎng)操作。為提高通風(fēng)機系統的自動(dòng)化程度，提高其工作可靠性，改善操作人員的工作環(huán)境，本文基于組態(tài)軟件設計了通風(fēng)機的監控系統。本文選擇圖靈開(kāi)物Turing Control7.3組態(tài)軟件所開(kāi)發(fā)的離心通風(fēng)機監控系統，組態(tài)形象生動(dòng),可視化特點(diǎn)突出，功能完善,人機界面友好。

1 通風(fēng)機及喘振現象

本文的研究對象為5-29-11005離心通風(fēng)機,通風(fēng)機流量為4 138 m3/h,主軸轉速為2 800 r/m。

離心通風(fēng)機特性曲線(xiàn)如圖1所示，它顯示了離心通風(fēng)機壓縮比與進(jìn)口容積流量間的關(guān)系，當轉速n一定時(shí)，曲線(xiàn)上點(diǎn)C有最大壓縮比，對應流量為Qp，該點(diǎn)稱(chēng)為喘振點(diǎn)。

如果工作點(diǎn)為B點(diǎn)，要求通風(fēng)機流量繼續下降，則壓縮機吸入流量QQp，工作點(diǎn)從C點(diǎn)突跳到D點(diǎn)，通風(fēng)機出口壓力從pC突然下降到pD，而出口管網(wǎng)壓力仍然為pC，因此氣體回流，表現為流量為零，同時(shí)，管網(wǎng)壓力也下降到pD，一旦管網(wǎng)壓力與壓縮機出口壓力相等，通風(fēng)機又輸送氣體到管網(wǎng)，流量達到QA，因流量QA大于B點(diǎn)的流量，因此，壓力憋高到pB，而流量繼續下降，又使通風(fēng)機重復上述過(guò)程，出現工作點(diǎn)從B→C→D→A→B的反復循環(huán)，由于這種循環(huán)過(guò)程極迅速，因此也稱(chēng)為“飛動(dòng)”，由于飛動(dòng)時(shí)機體的震動(dòng)發(fā)出類(lèi)似哮喘病人的喘氣吼聲，因此，將這種由于飛動(dòng)而造成的離心壓縮機流量呈現脈動(dòng)的現象稱(chēng)為離心通風(fēng)機的喘振現象[1]。

2 系統監控要求

離心通風(fēng)機防喘振控制系統主要采集離心通風(fēng)機運行時(shí)的進(jìn)出口壓力、進(jìn)氣溫度、流量、振動(dòng)、噪聲等參數。其監控主要包括：影響通風(fēng)機喘振現象n個(gè)狀態(tài)參量的實(shí)時(shí)監測，系統設置、診斷、曲線(xiàn)分析和數據管理等功能。

控制內容包括：離心通風(fēng)機轉速的控制，當系統接近喘振狀態(tài)時(shí)，系統自動(dòng)調節轉速及通風(fēng)機氣體回流閥閾值大小，進(jìn)一步控制通風(fēng)機進(jìn)氣量，以此避免通風(fēng)機喘振的發(fā)生。

3 監控系統網(wǎng)路結構

圖靈組態(tài)基于網(wǎng)絡(luò )的概念，以客戶(hù)—服務(wù)器模式，運行在基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò )協(xié)議的網(wǎng)絡(luò )上。圖靈組態(tài)的網(wǎng)絡(luò )結構作為一種柔性結構，可將整個(gè)應用程序分配給多個(gè)服務(wù)器,可以引用遠程站點(diǎn)的變量到本地使用。服務(wù)器的分配可以是基于項目中物理設備結構或不同的功能,用戶(hù)可以根據系統需要設立專(zhuān)門(mén)的I/O服務(wù)器、歷史數據服務(wù)器、報警服務(wù)器和登錄服務(wù)器等?；趫D靈組態(tài)的通風(fēng)機遠程監控系統采用如圖2所示的網(wǎng)絡(luò )結構。

在圖2的網(wǎng)絡(luò )結構中，PLC與現場(chǎng)的傳感器、變送器和調節機構相連，完成對通風(fēng)機相關(guān)參數的檢測和現場(chǎng)的控制。IO采集站只負責設備數據采集，數據服務(wù)器集報警服務(wù)器、歷史數據服務(wù)器和登錄服務(wù)器的功能于一身，負責報警信息的驗證和記錄，歷史數據的記錄和用戶(hù)登錄的驗證。主控機用以瀏覽IO采集站上的實(shí)時(shí)數據，查看IO站點(diǎn)的報警信息，查詢(xún)IO站點(diǎn)的歷史記錄，可以實(shí)現對IO站點(diǎn)連接設備的控制。在此，主控機其實(shí)還充當Web服務(wù)器，因為圖靈組態(tài)Web版運行系統內嵌Web服務(wù)器系統處理遠程IE端的訪(fǎng)問(wèn)請求，無(wú)需額外的Web服務(wù)器。遠程監控終端通過(guò)網(wǎng)絡(luò )能夠在任何地方對通風(fēng)機進(jìn)行遠程監控。