应用于SVK机组的Versamax控制程序的改进方案

侯勇智 刘旭 王磊

【摘 要】SVK系列压缩机是在引进德国DEMAG公司技术基础上研制的齿轮增速型压缩机组，覆盖3000～72000m3/h的流量范围，最高工作压力可达7MPa，应用介质主要为空气、氮气等无毒、无腐蚀性气体。其控制系统多采用GE公司的90-30系列、Versamax系列和西门子公司的S7-400、S7-300等中小型PLC控制系统。本文介绍了应用于SVK机组的Versamax的硬件组成和控制程序，以及该程序在实际应用中遇到的问题，并针对问题提出了改进方案。

【关键词】SVK Versamax 控制程序 改进方案

本文简要介绍了Versamax PLC的硬件组成，应用于SVK机组的Versamax PLC控制程序，并着重针对常规控制程序存在的问题提出了改进方案。

1 应用于SVK机组的控制程序

（1）主函数部分（MAIN）。主函数在CPU首次运行时对PLC进行初始化，清除故障表。在之后的整个运行过程中，调用其他子程序。另外，登陆操作权限的口令、密码部分也可以写在这一程序段中。（2）报警逻辑部分（ALARM）。针对所有参与报警的测点，通过实测值与设定值比较，判断该测点是否发生报警。对所有的报警进行汇总，并判断是否产生新报警。将总报警状态和新报警状态输出至硬件报警器。（3）导叶控制部分（PID）。根据流量或压力，对导叶进行基于PID调节的自动控制，或者直接对导叶进行手动控制。完成各种控制方式之间的无扰切换，以及异常状态下的保护动作。（4）启车逻辑部分（START）。根据启车条件，完成对现场状态的自动判断，条件具备后，输出允许启动信号。开机、停机逻辑实现开机、停机时对机组的自动保护动作。另外，辅油泵、油箱加热器、出口阀等的控制一般也写在这一程序段中。（5）防喘振部分（SURGE）。计算喘振曲线、防喘振曲线和实际工作点，并通过实际工作点与防喘振线的比较实现对防喘振阀的自动控制，也可以直接对防喘振阀进行手动控制，并完成手自动控制之间的无扰切换。另外，由于防喘振功能的特殊性，此部分程序还具有比例调节和快开保护等功能。（6）联锁停车部分（TRIP）。针对所有参与联锁的测点，通过实测值与设定值比较，判断该测点是否发生联锁。对所有的联锁进行汇总，并将总联锁状态输出至高压电控柜和硬件报警器。此部分程序还具有联锁状态锁定、联锁切除和联锁记忆功能。

2 控制程序改进方案

2.1 启车逻辑部分

开机信号输出的3秒脉冲信号，由人工按按钮实现，在程序中不做脉冲逻辑。借鉴某现场的经验，启车条件具备后，由操作人员人工按住按钮3秒，以发出开机脉冲。不在程序中做脉冲，是为了避免在开机时意外停电将此脉冲锁住，再来电时可能发生意外。开始停机准备动作后，采用双条件决定是否最终发出停机信号。按下停车按钮2秒后，开始停机准备动作，即关导叶、开防喘振阀，同时开始10秒钟计时。如果在10秒钟内收到导叶和防喘振阀到位的反馈信号，则发出最终停机信号；如果没收到反馈信号，则在10秒计时结束时发出最终停机信号。这样可以防止因导叶或防喘振阀的反馈信号失灵而导致无法停机。

2.2 导叶控制部分无扰切换的改进

流量、压力控制切换时，除了设定值跟踪当前值以外，必须将相应的P、I参数同时切换。即PID模块当前的P值和I值要相应的跟踪流量控制时设定的参数P1、I1或者压力控制时设定的参数P2、I2，这样可以实现无扰切换。

2.3 防喘振析线运算部分的改进

目前ME程序中的防喘振线析线运算为3段折线法，即由横坐标Xa、Xb、Xc，纵坐标Ya、Yb、Yc和原点X0、Y0确定。在这里需要注意3段折线的最后一段为射线，相应地在程序中第3个坐标比较应该是射线式（图1）而不是类似于Ya和Yb之间的线段式（图2），即有大于Yb而没有小于Yc。

图1 射线式析线运算

图2 线段式析线运算

3 结语

本文就近几年来针对SVK压缩机组的实际控制中遇到的问题提出了控制程序的改进方案。该方案可同样应用于GE公司的90-30、90-3i、90-70、90-7i系列PLC控制系统中，西门子公司的S7-400、S7-300等PLC控制系统也可以使用。另外，在GM系列的鼓风机控制系统中，该方案的部分改进同样具有参考价值。

参考文献：

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