摘要：針對(duì)石油化工行業(yè)中往復(fù)式壓縮機(jī)無(wú)級(jí)氣量調(diào)節(jié)的需求，文章分析了壓縮機(jī)余隙調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作原理，介紹了基于DCS的余隙控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)形式和軟件設(shè)計(jì)方法，利用DeltaV系統(tǒng)的AI卡件采集余隙活塞位移、油箱液位、油溫、油壓等信號(hào)，將位移信號(hào)換算后與流量設(shè)定值進(jìn)行比較，并運(yùn)用PID控制原理遠(yuǎn)程控制液壓系統(tǒng)，調(diào)節(jié)余隙活塞位移，實(shí)現(xiàn)了壓縮機(jī)氣量無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。該控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定，達(dá)到了節(jié)能減耗的目的。

關(guān)鍵詞：DCS；壓縮機(jī)；余隙調(diào)節(jié)；液壓控制；節(jié)能

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

往復(fù)式壓縮機(jī)是一種通過(guò)壓縮氣體介質(zhì)提高介質(zhì)壓力的通用化工機(jī)械設(shè)備，屬于容積式壓縮機(jī)，具有排氣壓力高且穩(wěn)定的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于石油化工行業(yè)［1］。在石油化工生產(chǎn)單元中，由工藝人員提出生產(chǎn)單元的滿負(fù)荷流量，依此得出壓縮機(jī)的排氣量大小，并且通常保留一定的空余量。然而在生產(chǎn)過(guò)程中，往復(fù)式壓縮機(jī)的排氣量可能會(huì)長(zhǎng)期低于設(shè)計(jì)值，并且在生產(chǎn)過(guò)程中工藝條件（如入口壓力、溫度等）及原料成分等均會(huì)發(fā)生變化。因此，工藝人員須要根據(jù)實(shí)際工況調(diào)節(jié)壓縮機(jī)排氣量，保證壓縮機(jī)和生產(chǎn)裝置的平穩(wěn)運(yùn)行［2］。往復(fù)式壓縮機(jī)氣量調(diào)節(jié)方式一般分為3種，分別是旁路調(diào)節(jié)、HydroCOM無(wú)級(jí)氣量調(diào)節(jié)和可變余隙容積調(diào)節(jié)［3-5］。其中，旁路調(diào)節(jié)應(yīng)用比較廣泛，但是這種方式是將壓縮后的氣體經(jīng)旁路返回壓縮機(jī)進(jìn)氣腔，造成了壓縮機(jī)功率的浪費(fèi)并且增加了壓縮機(jī)的機(jī)械磨損。HydroCOM無(wú)級(jí)氣量調(diào)節(jié)方法是在壓縮機(jī)工作過(guò)程中，控制系統(tǒng)根據(jù)耗氣量的變化精確計(jì)算進(jìn)氣閥開啟與關(guān)閉的時(shí)間，使進(jìn)氣閥延遲一定時(shí)間關(guān)閉，這樣，氣缸中的一部分氣體不經(jīng)過(guò)壓縮直接返回進(jìn)氣管，壓縮機(jī)只壓縮設(shè)定流量的氣體。這種控制方案節(jié)能效果顯著，但是該方案的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要增加氣閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)并且對(duì)氣閥等關(guān)鍵部件質(zhì)量要求極高，投資較大。可變余隙容積調(diào)節(jié)方案是在壓縮機(jī)氣缸外側(cè)加裝與其直接連通的可變余隙腔，通過(guò)調(diào)節(jié)余隙腔的大小，壓縮機(jī)就能夠根據(jù)設(shè)定負(fù)荷吸入相應(yīng)流量的氣體，然后全部壓縮。在這種控制方案中，壓縮機(jī)沒(méi)有將多余的氣體進(jìn)行壓縮，控制系統(tǒng)也不必精確控制氣閥的開閉時(shí)間。在把壓縮機(jī)原有的缸蓋替換為帶有余隙腔、余隙活塞和液壓缸的執(zhí)行機(jī)構(gòu)之后，工藝人員通過(guò)DCS遠(yuǎn)程控制液壓系統(tǒng)改變余隙活塞的位移，就可在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)氣量調(diào)節(jié)。從降低氣缸溫度等方面考慮，壓縮機(jī)一般在60%～100%負(fù)荷連續(xù)調(diào)節(jié)，因此，這種方案得到了廣泛應(yīng)用［6］。

DeltaV系統(tǒng)是由Emerson公司開發(fā)的具備良好的人機(jī)交互、完備的通信和控制功能的工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)。它具有控制系統(tǒng)典型的三層網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)，并支持廣泛的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，可以與各類現(xiàn)場(chǎng)儀表設(shè)備、控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。因此，DeltaV系統(tǒng)成為石化企業(yè)關(guān)鍵裝置控制系統(tǒng)的主要選擇［7-8］。

某石化公司氫氣回收項(xiàng)目的35000 Nm3/h制氫裝置，需要對(duì)其原料氣壓縮機(jī)K-701進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)改造，以實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)無(wú)級(jí)氣量調(diào)節(jié)，達(dá)到降低裝置能耗，提升裝置運(yùn)行可靠性的效果。為了實(shí)現(xiàn)此目的，本文提出了采用艾默生公司的DeltaV控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制余隙液壓系統(tǒng)，利用AI卡件采集液壓系統(tǒng)液位、油溫、油壓、泄漏壓力以及余隙活塞位移信號(hào)，將換算后的位移信號(hào)與壓縮機(jī)流量設(shè)定值比較，運(yùn)用PID控制原理控制液壓系統(tǒng)電磁換向閥的開啟和關(guān)閉，調(diào)節(jié)余隙活塞位移，實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)無(wú)級(jí)氣量調(diào)節(jié)。

1 余隙調(diào)節(jié)系統(tǒng)總體方案

系統(tǒng)機(jī)械部分采用九江大安公司的ASSV1.0余隙系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括4個(gè)子系統(tǒng)，分別是壓縮機(jī)無(wú)級(jí)氣量調(diào)節(jié)余隙缸機(jī)械系統(tǒng)、動(dòng)力油運(yùn)行控制子系統(tǒng)、供電子系統(tǒng)和儀表控制子系統(tǒng)。其中，余隙缸的位移信號(hào)采用LVDT位移傳感器進(jìn)行測(cè)量，控制執(zhí)行單元為24 V驅(qū)動(dòng)電磁閥電磁組，控制信號(hào)為24 V有源接點(diǎn)信號(hào)，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為液壓油缸活塞，被控對(duì)象為壓縮機(jī)余隙缸。余隙調(diào)節(jié)裝置液壓結(jié)構(gòu)如圖1所示。

壓縮機(jī)余隙調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成部件包括余隙調(diào)節(jié)缸、液壓油缸、三位四通控制電磁閥、余隙活塞、油箱、油泵電機(jī)機(jī)組及位移傳感器等部分。系統(tǒng)的工作原理為：油箱存儲(chǔ)動(dòng)力液壓油液位指標(biāo)控制在80%～100%，為液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力介質(zhì)；電機(jī)D驅(qū)動(dòng)壓力油泵將油箱中動(dòng)力油的常壓提高為工作壓力，工作壓力范圍控制在8～10 MPa，升壓后的動(dòng)力油可以克服液壓缸活塞運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的負(fù)載阻力和摩擦阻力，為系統(tǒng)工作提供液壓能源。動(dòng)力油壓的控制方案為：當(dāng)油壓低于下限設(shè)定值時(shí)，油泵啟動(dòng)，直到高于上限設(shè)定值時(shí)停止；當(dāng)出現(xiàn)液位低、過(guò)載、嚴(yán)重泄漏（泄漏壓力超過(guò)極限值）故障時(shí)，油泵停止；油泵啟動(dòng)后開始計(jì)時(shí)，當(dāng)時(shí)間超過(guò)上限，油壓仍未達(dá)到上限設(shè)定值或者單位時(shí)間內(nèi)油壓上升速度未達(dá)到設(shè)置值，則判斷液壓系統(tǒng)或油泵可能有問(wèn)題，DCS會(huì)產(chǎn)生報(bào)警提示并立即停泵。系統(tǒng)動(dòng)力油受控制信號(hào)作用的電磁閥調(diào)節(jié)，改變流通方向，當(dāng)儀表室遙控操作時(shí)，電磁閥兩端的電磁鐵根據(jù)控制信號(hào)的指令上電、斷電，高壓油進(jìn)入導(dǎo)通的液壓缸一側(cè)，液壓缸另一側(cè)內(nèi)的液壓油從腔內(nèi)流回油箱，從而實(shí)現(xiàn)改變油液的流向，達(dá)到控制余隙活塞位移、改變余隙腔容積、無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)氣量的效果。此外，液壓油路系統(tǒng)還配備了溢流裝置，溢流閥動(dòng)作的設(shè)定值一般設(shè)為工作壓力范圍最大值的1.2倍，如果油路系統(tǒng)出現(xiàn)堵塞、油泵工作異常等故障導(dǎo)致油壓過(guò)高，高壓油會(huì)直接從溢流閥流回油箱，保護(hù)油路系統(tǒng)安全。該制氫裝置K701壓縮機(jī)氣量負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍是60%～100%，壓縮機(jī)排氣量與余隙缸容積近似成正比，即傳感器位移與壓縮機(jī)排氣量基本呈線性關(guān)系，因此，位移傳感器的最小值和最大值分別對(duì)應(yīng)負(fù)荷的60%和100%。另外，在控制過(guò)程中出現(xiàn)設(shè)定時(shí)間內(nèi)控制信號(hào)與反饋信號(hào)出現(xiàn)偏差過(guò)大、位移傳感器出現(xiàn)故障導(dǎo)致反饋信號(hào)丟失、控制信號(hào)出現(xiàn)故障丟失等故障情況時(shí)，電磁換向閥組應(yīng)失電，使油路立即截止，余隙活塞保持當(dāng)前時(shí)刻位置。

2 余隙調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 硬件實(shí)現(xiàn)

DCS控制系統(tǒng)采用Emerson公司的DeltaV系統(tǒng)，系統(tǒng)具備友好的人機(jī)界面、完備的控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)通信能力，特別適合大中型石化企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制［9］。

某石化公司氫氣回收項(xiàng)目中35000 Nm3/h制氫裝置的DCS系統(tǒng)現(xiàn)狀為DCS控制器、卡件和現(xiàn)場(chǎng)儀表設(shè)備由同一組供電電源提供，未實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)供電與現(xiàn)場(chǎng)供電互相獨(dú)立的供電原則，這種同一組電源供電方式容易導(dǎo)致電源共因失效故障，即現(xiàn)場(chǎng)側(cè)供電故障時(shí)DCS系統(tǒng)會(huì)發(fā)生供電失效。由于現(xiàn)場(chǎng)側(cè)供電故障發(fā)生概率較高，一旦發(fā)生這種故障，會(huì)影響整個(gè)裝置的正常運(yùn)行，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，甚至發(fā)生安全事故。因此，對(duì)供電模式的改造是十分必要的。本文方案將徹底改造原來(lái)的非獨(dú)立供電模式，在硬件設(shè)計(jì)安裝過(guò)程中，對(duì)系統(tǒng)供電與現(xiàn)場(chǎng)供電實(shí)現(xiàn)獨(dú)立冗余配置。即將電源模塊1和電源模塊2配置為系統(tǒng)供電模塊，為DCS控制器和I/O卡件進(jìn)行供電，實(shí)現(xiàn)冗余配置；將電源模塊3和電源模塊4配置為現(xiàn)場(chǎng)儀表、隔離繼電器等設(shè)備供電，也配置為冗余供電模式。

系統(tǒng)供電部分配置完成后，進(jìn)行I/O卡件及通道的配置。系統(tǒng)的I/O測(cè)點(diǎn)如下。

（1）模擬量輸入信號(hào)（AI）：包括系統(tǒng)油壓信號(hào)、泄漏壓力信號(hào)、余隙活塞位移信號(hào)、油箱液位信號(hào)、油溫信號(hào)。

（2）開關(guān)量輸出信號(hào)（DO）：包括位置控制電磁閥（雙頭）、油泵啟動(dòng)信號(hào)、油泵停止信號(hào)。

根據(jù)系統(tǒng)的測(cè)點(diǎn)需求，壓縮機(jī)余隙調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)需要配置AI卡件和DO卡件。為了保證裝置的可靠運(yùn)行，將AI卡件和DO卡件均配置為冗余卡件。其中，現(xiàn)場(chǎng)的模擬量輸入信號(hào)分為2種，一種是兩線制4～20 mA無(wú)源標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸入，例如系統(tǒng)油壓力變送器、油箱液位變送器；另一種是三線制4～20 mA現(xiàn)場(chǎng)有源標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸入，例如LVDT余隙活塞位移傳感器?，F(xiàn)場(chǎng)儀表測(cè)量信號(hào)進(jìn)入控制室后，經(jīng)過(guò)安全柵進(jìn)行信號(hào)隔離后，進(jìn)入DCS系統(tǒng)的AI卡件相應(yīng)的通道，DCS的I/O處理單元經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換將模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換送至控制器，控制器經(jīng)過(guò)控制邏輯分析計(jì)算后，將控制輸出信號(hào)經(jīng)DO卡件輸出至現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。同時(shí)，控制器內(nèi)的數(shù)據(jù)通過(guò)冗余交換機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)顯示在操作站上，供操作人員監(jiān)視和控制生產(chǎn)過(guò)程。

本文系統(tǒng)采用的AI卡件是8通道冗余模擬量輸入模塊，DO卡件為32通道開關(guān)量輸出模塊?？刂葡到y(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2.2 軟件實(shí)現(xiàn)

DeltaV系統(tǒng)軟件可分為系統(tǒng)組態(tài)軟件和實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件2部分，控制方案及硬件的組態(tài)須要在組態(tài)軟件中完成。系統(tǒng)硬件組態(tài)要與實(shí)際硬件配置相一致，否則會(huì)出現(xiàn)組態(tài)報(bào)錯(cuò)。然后要進(jìn)行通道的組態(tài)，通道組態(tài)需要與現(xiàn)場(chǎng)儀表的接線情況相一致。硬件組態(tài)完成后，須要完成控制邏輯的組態(tài)。為了實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)余隙調(diào)節(jié)自動(dòng)控制，須要完成DCS系統(tǒng)操作權(quán)限的配置。本系統(tǒng)設(shè)置了3種操作權(quán)限，分別為普通操作員、班長(zhǎng)、工程師，其中工程師具有修改控制參數(shù)的權(quán)限。

余隙調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)可以選擇遠(yuǎn)程或本地控制模式，當(dāng)處于遠(yuǎn)程模式時(shí)，該系統(tǒng)由DCS遠(yuǎn)程控制，操作員可以在DCS畫面上設(shè)定壓縮機(jī)負(fù)荷，則控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定值自動(dòng)調(diào)節(jié)余隙活塞位移，從而改變壓縮機(jī)負(fù)荷；當(dāng)處于本地模式時(shí)，DCS指令失效，即電磁換向閥的線圈均不帶電，由現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制。

位移傳感器測(cè)量的是余隙活塞的位移，其與壓縮機(jī)負(fù)荷基本呈線性關(guān)系，裝置負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍是60%～100%，位移傳感器的最小值和最大值分別對(duì)應(yīng)負(fù)荷的60%和100%，須要在DCS中進(jìn)行設(shè)定值的量程轉(zhuǎn)換。

由于該控制系統(tǒng)的控制負(fù)載為電磁換向閥，控制信號(hào)是24 V有源接點(diǎn)信號(hào)，而不是類似于伺服閥等用4～20 mA模擬信號(hào)進(jìn)行控制，因此，采取如下控制方案：將DeltaV系統(tǒng)的PID控制模塊輸出引腳out由默認(rèn)的“0～100%”改為“-100%～+100%”，當(dāng)控制器的輸出大于0時(shí)，令電磁換向閥的左側(cè)線圈上電，即相應(yīng)的DO通道輸出“1”，則右側(cè)液壓缸的油壓增大，余隙活塞向左移動(dòng)，壓縮機(jī)負(fù)荷增大；反之，當(dāng)控制器的輸出小于0時(shí)，余隙活塞向右移動(dòng)，壓縮機(jī)負(fù)荷減小。在系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，由于系統(tǒng)存在滯后，余隙活塞運(yùn)行不穩(wěn)定，一直在設(shè)定值附近小幅震蕩，經(jīng)反復(fù)調(diào)試后，采取了以下方法使余隙活塞快速并穩(wěn)定地控制到設(shè)定位置：將DCS默認(rèn)的掃描周期5 s改為1 s，以減小系統(tǒng)滯后時(shí)間；設(shè)置控制死區(qū)為PID輸出的±5%，即當(dāng)PID的輸出在±5%以內(nèi)時(shí)認(rèn)為精度達(dá)到要求，此時(shí)電磁換向閥的2個(gè)線圈均不帶電；整定P、I參數(shù)，使余隙活塞快速、穩(wěn)定地達(dá)到設(shè)定值。

為了避免儀表或液壓系統(tǒng)故障，當(dāng)電磁換向閥的2個(gè)線圈均不帶電時(shí)，電磁換向閥的液壓油路均不導(dǎo)通，即可認(rèn)為是鎖位狀態(tài)。當(dāng)出現(xiàn)以下情況時(shí)，需要余隙調(diào)節(jié)系統(tǒng)鎖位：反饋丟失，即位移信號(hào)小于3.8 mA；跟蹤失調(diào)，即在大于一定誤差范圍（如1%）時(shí)，根據(jù)位移傳感器計(jì)算負(fù)荷速度（單位時(shí)間的位移量），當(dāng)速度方向和目標(biāo)方向相反時(shí)或速度為0時(shí)（靜止），判定為跟蹤失調(diào)；信號(hào)丟失，即DCS輸出到現(xiàn)場(chǎng)換向電磁閥的控制信號(hào)小于20 V時(shí)。

當(dāng)液壓系統(tǒng)嚴(yán)重泄漏時(shí)，油泵停止，負(fù)荷退至最小值60%。

余隙調(diào)節(jié)控制程序流程如圖3所示。

油泵控制方案：液壓油泵有手動(dòng)和自動(dòng)2種控制模式。當(dāng)處于手動(dòng)模式時(shí)，需要操作人員到現(xiàn)場(chǎng)電氣操作柱進(jìn)行啟動(dòng)和停止油泵。當(dāng)處于自動(dòng)模式時(shí)，滿足下列條件之一，啟動(dòng)油泵：系統(tǒng)油壓低于啟動(dòng)油壓，油箱溫度低于設(shè)定溫度。滿足下列條件之一，停止油泵：系統(tǒng)油壓高于停泵油壓，嚴(yán)重泄漏報(bào)警，油箱液位低，電機(jī)過(guò)載。油泵啟停邏輯如圖4所示。

過(guò)程報(bào)警設(shè)計(jì)方案：在DCS中對(duì)余隙調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)可設(shè)置報(bào)警信息，以在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)報(bào)警并進(jìn)行檢查維修。在DCS中分別設(shè)定了油缸鎖位報(bào)警、液壓系統(tǒng)嚴(yán)重泄漏報(bào)警、油箱液位低報(bào)警、油箱溫度高報(bào)警、泄漏壓力變送器開路報(bào)警、油泵過(guò)載報(bào)警、油壓減壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)報(bào)警、油箱溫度低報(bào)警。通過(guò)采集系統(tǒng)報(bào)警可以幫助技術(shù)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)操作中出現(xiàn)的問(wèn)題并加以控制。DCS系統(tǒng)報(bào)警不僅包括生產(chǎn)過(guò)程報(bào)警，還包括系統(tǒng)自身報(bào)警，如硬件故障、信號(hào)開路等設(shè)備故障。報(bào)警信息會(huì)保存在DCS歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)還保存了各個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的實(shí)時(shí)和歷史趨勢(shì)，通過(guò)查看歷史趨勢(shì)曲線，可以分析裝置工藝設(shè)備參數(shù)運(yùn)行情況。

監(jiān)控畫面設(shè)計(jì)方案：本文設(shè)計(jì)的余隙調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)監(jiān)控程序能夠?qū)崿F(xiàn)在線監(jiān)控，包括DCS系統(tǒng)中各類信號(hào)的測(cè)量值和設(shè)定值、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)趨勢(shì)和歷史趨勢(shì)、控制器內(nèi)部和外部設(shè)定值、控制回路投用狀態(tài)等。在實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面中，可以實(shí)時(shí)顯示余隙腔位移、液壓系統(tǒng)壓力、系統(tǒng)泄漏壓力、油箱溫度、油箱液位、油泵運(yùn)行狀態(tài)等物理量。通過(guò)點(diǎn)擊按鈕來(lái)完成監(jiān)控畫面的轉(zhuǎn)換和邏輯方案的切換。

在監(jiān)控畫面中可以通過(guò)按鈕勾選進(jìn)行余隙調(diào)節(jié)系統(tǒng)和余隙電機(jī)的手/自動(dòng)控制2種模式切換。當(dāng)余隙調(diào)節(jié)系統(tǒng)處于手動(dòng)模式時(shí)，操作人員需要根據(jù)裝置負(fù)荷手動(dòng)控制換向電磁閥的上、下電；當(dāng)余隙調(diào)節(jié)系統(tǒng)處于自動(dòng)模式時(shí)，操作人員僅需輸入壓縮機(jī)負(fù)荷設(shè)定值，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)壓縮機(jī)負(fù)荷設(shè)定值自動(dòng)調(diào)整余隙腔位移，并顯示各監(jiān)控變量報(bào)警信息。當(dāng)余隙調(diào)節(jié)油泵處于手動(dòng)狀態(tài)時(shí)，油泵的啟停只能由現(xiàn)場(chǎng)的操作柱進(jìn)行控制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)油壓的自動(dòng)控制，需要耗費(fèi)大量的人力成本；當(dāng)余隙調(diào)節(jié)油泵處于自動(dòng)狀態(tài)時(shí)，油泵的啟停會(huì)根據(jù)系統(tǒng)油壓自動(dòng)進(jìn)行，極大地減小了人力成本，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)效益。往復(fù)式壓縮機(jī)余隙調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)可以根據(jù)裝置實(shí)際需求的氣量大小實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)排氣量的自動(dòng)調(diào)節(jié)，從節(jié)能效果來(lái)看，減少了能源浪費(fèi)。

3 結(jié)語(yǔ)

（1）系統(tǒng)采用Emerson公司的DeltaV DCS控制系統(tǒng)，利用冗余控制器、AI及DO卡件對(duì)余隙調(diào)節(jié)系統(tǒng)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，對(duì)電磁換向閥和余隙油泵進(jìn)行控制，

實(shí)現(xiàn)了往復(fù)式壓縮機(jī)氣量無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)功能。系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單、編程調(diào)試方便，運(yùn)行可靠性高。

（2）設(shè)計(jì)方案成功應(yīng)用在某石化公司氫氣回收裝置K701往復(fù)式原料氣壓縮機(jī)，實(shí)現(xiàn)了氣量60%～100%無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，改善了壓縮機(jī)的操作難度，壓縮機(jī)啟動(dòng)、加減負(fù)荷、切機(jī)和停機(jī)過(guò)程平穩(wěn)，系統(tǒng)工藝參數(shù)更加穩(wěn)定，且能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，節(jié)能效果顯著。

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（編輯 沈 強(qiáng)）

Design of compressor clearance adjustment control system based on DCS

LI Zhongbo

（Liaoning Petrochemical College， Jinzhou 121001， China）

Abstract： Aiming at the requirement of stepless capacity control of reciprocating compressor in petrochemical industry， the working principle of compressor clearance regulation system is analyzed. The hardware structure and software design method of clearance control system based on DCS are introduced. The displacement of clearance piston， oil tank level， oil temperature and oil pressure are collected by AI card of DeltaV system. The displacement signal is compared with the flow setting value after conversion. The PID control principle is used to remotely control the hydraulic system and adjust the displacement of clearance piston， so as to realize the stepless regulation of compressor gas volume. The control system has simple structure and stable operation， and achieves the purpose of energy saving and consumption reduction.

Key words： DCS; compressor; clearance adjustment; hydraulic control; energy conservation