[实用新型]一种控制螺杆式空气压缩机送风量的变频控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种控制螺杆式空气压缩机送风量的变频控制系统。 

背景技术

螺杆式空气压缩机是化工生产的重要设备之一，主要用于向装置系统内输送空气。该系统实际应用中共有5台螺杆式空气压缩机，全部处于使用状态。由于季节不同，每台空气压缩机产生的压缩空气温度在30-150℃之间，压力在0.08-0.15MPa。所产生的空气流量根据其输出频率的不同在2000-6000Nm³/h的范围内。杆式空气压缩机一般采用PLC接驳压缩机自身频率控制器SR系统，通过PLC上位机人机界面（即组态画面）远程控制的模式，但在实际化工工艺流程中的设备普遍采用的是DCS（集散式控制系统）系统来控制。同时PLC上位机人机界面（即组态画面）远程控制的可靠性也会直接影响螺杆式空气压缩机的稳定运行。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种控制螺杆式空气压缩机送风量的变频控制系统，在DCS系统内建立两组控制器，一组为数字量控制器，数字量控制器相当于一种“软”开关，它能向设定的通信通道内输出两种信号，一种为通（持续信号）表示开关闭合，另一种为断（中断信号）表示开关断开。此“开关”用来判定各台螺杆式空气压缩机采用何种控制模式（DCS系统控制或是PLC系统控制）。另一组为模拟量控制器分别关联至各台螺杆式空气压缩机的机身自带控制器SR系统，用于DCS控制模式下的压缩机输出频率控制。 

本实用新型所述的控制螺杆式空气压缩机送风量的变频控制系统， 包括：DCS系统、PLC系统、继电器、DO卡、AO卡、SR变频系统、控制线、信号线；DCS系统由Honeywell TPS系统构成，在Honeywell TPS系统中建立控制继电器通或断的点HSA，HSA通过DO卡和控制线与继电器的触点13、触点14连接；Honeywell TPS系统中的SCA通过AO卡和信号线与继电器的触点5、触点8连接；继电器的触点9、触点12通过信号线与由ABBACS800芯片构成的SR变频系统连接；由ABBAC500芯片构成的PLC系统通过AO卡和信号线与继电器的触点1、触点4连接。 

在Honeywell TPS系统中，建立控制继电器通或断点HSA用于操作继电器（欧姆龙），控制继电器得电或失电状态，满足操作人员对于使用DCS或PLC系统操作变频系统的要求。 

当使用DCS控制频率时，按下按钮HSA，则通过DO卡使继电器带电，触点5、9通，8、12通，由DCS中的控制器SCA通过AO卡输出信号给变频，控制压缩机频率；当使用PLC控制频率时，弹起按钮HSA，则通过DO卡使继电器失电，触点1、9通，4、12通，由PLC中的控制器通过AO卡输出信号给变频，控制压缩机频率。本系统将数字量控制器的输出通道关联到设置于压缩机自身频率控制器SR系统上层的继电器上，当数字量控制器的输出信号为通（闭合）时，继电器得电，通过继电器的触点动作，模拟量控制器与压缩机自身控制系统的联接被打通，从而实现DCS系统对杆式空气压缩机的控制。当数字量控制器的输出信号为断（断开）时，继电器失电，模拟量控制器与压缩机自身控制系统的联接被中断，PLC控制系统与压缩机自身控制系统的联接被接通，继而进入PLC控制模式。 

在DCS控制模式下，模拟控制器，控制螺杆式空气压缩机的输出频率。操作人员通过改变其输出值（输出范围50%-100%）向机身自带的控制器SR变频系统发出不同的控制信号，该控制信号是4-20mA的电信号，当操作人员设定输出值为50%时，输出通道内的信号为4mA，当输出值 为100%时，信号为20mA。俩者间为正比例线性关系。4-20mA的信号发送到机身自带的控制器SR变频系统后，SR变频系统即将压缩机的输出频率进行调整，调整范围也是压缩机的输出频率范围是25Hz-50Hz，输出信号与压缩机的输出频率也是正比例线性关系，（即4mA的输出信号发送至SR变频系统后，压缩机产生25HZ的频率输出，20mA输出信号发送至SR变频系统后，压缩机产生50HZ的频率输出）。 

通过节点的增加和DCS系统画面的相应增加与修改，目前已能实现针对空气压缩机输出频率控制的DCS系统和PLC系统的双向切换，可以保证在PLC上位机系统出现故障后操作人员可以通过DCS系统继续对空气压缩机进行有效控制。 

附图说明

图1控制螺杆式空气压缩机送风量的变频控制系统。 

具体实施方式

本实用新型所述的控制螺杆式空气压缩机送风量的变频控制系统，包括：DCS系统、PLC系统、继电器、DO卡、AO卡、SR变频系统、控制线、信号线；DCS系统由Honeywell TPS系统构成，在Honeywell TPS系统中建立控制继电器通或断的点HSA，HSA通过DO卡和控制线与继电器的触点13、触点14连接；Honeywell TPS系统中的SCA通过AO卡和信号线与继电器的触点5、触点8连接；继电器的触点9、触点12通过信号线与由ABBACS800芯片构成的SR变频系统连接；由ABBAC500芯片构成的PLC系统通过AO卡和信号线与继电器的触点1、触点4连接。