摘要：在现代化的工业生产设备中，有大量工业控制装置， PLC技术是解决上述问题的最有效、最便捷的工具，因此PLC在工业控制领域得到了广泛的应用。柴油加氢装置，就是使用PLC控制压缩机组来压缩氢气实现柴油脱硫脱氮的工艺过程。
关键词：控制；自动化；压缩机；柴油加氢
前言
一直以来，可编程序控制器简称PLC在工业自动化控制方面发挥着巨大作用，为各种各样的自动化控制设备提供了广泛、可靠的控制应用。PLC主要能够为自动化控制应用提供安个可靠和比较完善的解决方案，适合当前自动化工业企业的需要。随着技术的进步，其控制功能由简单的逻辑控制、顺序控制发展为复杂的连续控制和过程控制，成为自动化领域的三大技术支柱，特别是在石油提炼和精制方面有着广泛的应用。在控制过程中，结合现场工艺控制过程的需要，对控制系统的功能增加了一些改进。
1.调速部分改进
压缩机PLC控制系统调速逻辑采用的是常规全手动的升速方式，即：
当启动汽轮机达到每个暖机转速时，机组将在暖机转速保持，同时逻辑控制器记录暖机时间，一旦操作者认为暖机结束后，可以手动按下进入下一模式的按钮，即可进行下一个升速模式。
在对现场用户操作习惯的了解后，发现在常规的手动状况下，对于操作娴熟的操作者来说，是没有问题的，但是对于一些接触少的人来讲，操作起来有些复杂，而且用户也希望能够加入全自动升速功能，以便能够更方便可靠的进行操作。
经过无数次的模拟实验和用户之间的沟通，做出了重大改进，即
程序中增加自动升速功能，暖机停留时间按照冷态和热态的不同而不同，待暖机时间结束，机组将自动进入下一模式。
根据汽轮机升速曲线，我们可得知，汽轮机停机超过12小时以上，判断为冷态；小于12小时以内，判断为热态。
在手动状态下，机组达到暖机转速时，自动保持到各个暖机转速设定值，并且为用户做出计时功能，使用户自己把握暖机时间，以便更好的在暖机转速下检测和检查各个机械设备的运行情况，使汽轮机汽室均匀完整受热，避免不必要的故障发生。当用户觉得一切完好，可以升速时，点击画面按钮，进行下一升速模式。
在自动状态下，无论是冷态还是热态，都实现了自动升速过程，并加以暖机倒计时功能，冷态暖机时间按照升速曲线中最短暖机时间来确定，如图所示，冷态暖机最短时间为18分钟，根据现场情况和与用户沟通，时间设定在30分钟，这样将可以更加稳定的保证设备的正常运行，即倒计时30分钟一旦到达，操作者无需再手动点击升速按钮，逻辑程序将自动进去下一升速模式。而暖态时同样也是自动升速，只不过暖机停留时间比较短，为12分钟，在达到时间后，将自动升速至下一步序。
经过改进，用户可以有多重选择开机方式，若长时间未开机，就可以为了检查设备而使用手动模式开车，而经常起停机的时候，就可以选者全自动模式，从而更好的完成一键开机过程，为用户简化了操作过程。
2. 防喘振控制改进
防喘振控制是对压缩机机组的一种保护。它在机组工作点进入喘振区前通过提前打开防喘振阀，提高流量使工作点回归正常。
系统采用动态防喘振技术，能根据机组运行状态动态的调整防喘振工作线，同时对防喘振阀进行控制，使机组运行更加安全和可靠。
在画面坐标系里有机组工作点位置，工作点状态和三条折线的显示。
坐标系的横坐标为 Hs/Ps(%)，坐标系的纵坐标为Pd/Ps。Hs为入口差压， Ps为入口压力，Pd为出口压力。
三条折线，分别是红线（喘振线），蓝线（初始控制线），黄线（实际控制线）。各条线具体说明如下：
红线：喘振线
工作点进入喘振线（红线）左边，机组已进入喘振区。系统已提前迅速将防喘振阀全打开，系统正常投用不会出现这种情况。
蓝线：初始控制线
初始控制线（黄线）是由压缩机设计者提供的防喘振线。
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黄线：实际控制线
当机组在实际运行过程中，如果工作点进入喘振线左边，并在自动位置时，为了今后机组控制更安全，防喘振线自动向右平移，最多校正十次，画面记数显示校正次数。这种现象没发生时，实际控制线与初始控制线重叠，由于这两条线重叠在画面上黄线显示不出来。
工作点的横坐标为“工作点PV”，工作点映射到防喘振线上点的横坐标为“防喘振点SP”，喘振线和防喘振线之间还有一条快开线，裕度为2%，横坐标为“快开点KK”。
当PV>SP值时，防喘振阀CV关阀；
当KK<PV<SP值时，防喘振阀CV逐渐打开；
当PV<KK值时，防喘振阀CV迅速打开。
根据实际工况，工作点在坐标系里有个操作点对应显示。其状态颜色说明如下：
绿色：在实际控制线右边，在安全区内。
黄色：在喘振线和实际控制线之间，报警状态。
红色：在喘振线左边，严重报警状态。
为了机组更稳定的运行，我们在控制方法上进行了优化和改进：
对于此机组的防喘振控制，我们分为手动控制，半自动控制和全自动控制。
手动控制：当“工作点PV”大于“快开点KK”时，可以手动控制阀门开度，当“工作点PV”小于“快开点KK”时，防喘振阀迅速打开。
半自动控制： 手动输入阀门开度和自动控制同时进行，手动输出CV会和自动输出进行高选，避免开阀太慢影响防喘振保护，或关阀太快造成人为产生喘振。
全自动控制：当“工作点PV”大于“防喘振点SP”时，防喘振阀会根据两点的差值，以一定速率进行关阀，调节速度已P、I值为准。当 “工作点PV”小于“防喘振点SP”，且大于“快开点KK”时，防喘振阀会以一定速率进行开阀。当“工作点PV” 小于“快开点KK”时，防喘振阀将迅速打开。
快开慢关作用：机组在发生危险状况时，电磁阀失电快速打开防喘振阀。在手动状态下，当手动值大于当前阀位值时，防喘振阀迅速开到手动输入值位置；当手动输入值小于当前阀位值时，防喘振阀将缓慢以设定速率关至手动输入值。在自动状态下，也是以一定关阀速率执行关阀控制。
徘徊保护：当“工作点PV”突然降到小于“快开点KK”时，防喘振阀将迅速打开，但是当“工作点PV”突然减小，但是还大于“防喘振点SP”时，即工作点在安全区内迅速移动，这时，防喘振阀将根据变化的速率和大小，做出提前的判断，打开一定开度的阀位，使用户管网阻力减小，工作点再次移向安全范围，避免不必要的损失。
3. 结束语
通过现场试车过程中的不断摸索改进，本文所讲述的控制系统，已经可以实现对压缩机组的正确控制。随着工程现场调试工作的进行，发现了原设计方案中的不足之处，并做出了相应的调整改进。在现场机组负荷投运之后，实现了一键开车的过程，简化了操作方式，优化了升速过程，避免了由于操作人员的不熟练误操作，引发故障事故。
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论文作者:班金磊
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/22
标签：机组论文; 工作论文; 控制线论文; 机时论文; 横坐标论文; 操作论文; 坐标系论文; 《基层建设》2018年第7期论文;