一种空压站房的节能集群控制系统及方法_3

文档序号:8480802阅读:来源:国知局
>[0059]11)实时监测安装在压缩空气总管或集气罐2上的气管压力传感器8采集的压缩空气压力的变化,与设定的气压值进行比较,通过判断做出相应的控制决策,包括:
[0060]a)当实时监测的压缩空气压力小于设定的气压值的下限,则自动调节运行中的空压机1,使其处于加载运行,当加载运行后实时监测的压缩空气压力仍小于设定的出水压力的下限,则自动开启备用空压机1,增加供气量,直到压缩空气压力大于设定的出水压力的下限,实现系统压力的提高,保持压缩空气压力的平稳;
[0061]b)当实时监测的压缩空气压力大于设定的气压值的上限,则依次自动卸载运行中的空压机1,减少供气量,直到压缩空气压力小于设定的出水压力的上限,实现系统压力的降低,保持压缩空气压力的平稳;
[0062]c)当调节压缩空气压力平稳时,输出的压力在设定的压力波动带中优先使4150M3/H Atlas变频空压机I进行调节,若不能满足则使其它运行的空压机I加/卸载以满足压力的平稳,当空压机I连续卸载超过设定时间,自动停止相应空压机I的运行,节约能耗。
[0063]12)空压机中央控制器13可以根据设定要求自动切换运行的次序,系统自动累计各台空压机I运行的时间,等时间控制,自动选择运行时间最短的空压机I优先运行,使每台空压机I长期运行时间基本相等,以延长空压机I的使用寿命。同时系统使运行空压机I大小合理的搭配,实现节能、高效、安全的运行。
[0064]13)运行过程中,当运转的空压机I发生故障停机,系统根据故障事件自动停止故障空压机I的控制及相关的辅机设备,自动投入备用空压机I及辅助设备。
[0065]14)根据能耗和设备性能提供最优的设备组合和优化每台空压机I负荷分配,提供先进的控制算法以使最大限度的根据负载需求实现节能运行,合理控制空压机组运行台数,优先发挥变频空压机I的调配能力,实现最佳系统高效节能运行。
[0066]15)能够综合考虑空压机I系统供气压力设定值偏差与系统用气负荷变化趋势,防止运行空压机组过量调整而使系统压力的超调。
[0067]在13Bar空压机群中,平时以变频空压机I使用为主,定频空压机I为备用机,当发生用气量不够或变频空压机I故障时,系统自动启动备用空压机1,其它控制基本同7Bar空压机群的控制。
[0068]2)PLC控制器14进行干燥机群控子方法,在系统中采用同空压机I容量相同的再生式干燥机3,7Bar空压机群配置4台9500M3/H再生式干燥机3,13Bar空压机群配置2台1500M3/H再生式干燥机3。对应的控制方式包括:
[0069]21)开启空压机I前先开启一台再生式干燥器,开启多台空压机I时则能自动开启处理量与空压机I出气量相符再生式干燥器,关闭空压机I时,能相应关闭再生式干燥机3,露点处理通过露点仪10实时监测压缩空气露点后再由再生式干燥机3自带控制完成。
[0070]22)系统能够实现根据设定要求自动切换运行的次序,系统自动累计各台再生式干燥机3运行的时间,自动选择运行时间最短的干燥机3优先运行,使每台干燥机3长期运行时间基本相等。
[0071]23)运行过程中,当运转的干燥机3发生故障停机,能实现根据故障事件自动停止故障干燥机3并自动投入备用干燥机3。
[0072]3) PLC控制器14进行循环水泵控制子方法,本系统能够控制空压机冷却水设备包括三台45KW、260M3/H循环水泵6,循环水泵6两用一备,对应的控制方式包括:
[0073]31)通过采集装设在供水母管上水管压力传感器11的信号与设定的出水压力比较进行变频定压控制。
[0074]32) 二台运行的水泵采取同频调节,当运转中的一台循环水泵6故障时,备用泵能实现自动启动并参与调节,使系统水压保持恒定。
[0075]33)可以根据设定要求自动切换运行的次序,自动累计各台循环水泵6运行的时间,自动选择运行时间最短的循环水泵6优先运行,使每台循环水泵6长期运行时间基本相等,以延长循环水泵6的使用寿命。实现节能、高效、安全的运行。
[0076]4)PLC控制器14进行冷却塔控制子方法,本系统中冷却塔4设置额定风量600M3/H的风机,对应的控制方式包括:
[0077]41)两台30KW风机通过采集装设在回水管道上的温度传感器的信号与设定的进出水温度比较进行变频控制。
[0078]42) 二台冷却风机5采取同频调节,使系统温度保持恒定从而达到节能效果。
[0079]5)PLC控制器14进行空压机冷却水进水电动阀门控制子方法,七台空压机I冷却水进口都配有电动阀门7,当与之对应的空压机I开启时电动阀门7能够先开启,当对应空压机I关机后,电动阀门7能延时一段时间后方可关闭。
[0080]PLC控制器14根据控制需求设置以下功能:
[0081]I)触摸屏功能
[0082]用于显示重要参数设置(如目标压力,运行顺序)、系统母管压力显示、空压机I运行/故障状态、空压机I的加载/卸载状态、空压机I主机温度、排气压力、循环水泵6/冷却风机5等设备的工况等。
[0083]2)可扩展的上位机管理功能
[0084]21)运转主界面组态需清晰地展示整个控制系统的网络结构和控制设备(分7Bar和13Bar两个系统,与7Bar空压机群和13Bar空压机群对应),包括现场采集系统压力、温度、流量、电量等实时信号以及当前各设备运行、工作状态,点击设备图标可以观察具体的运行参数。
[0085]22)单台设备的具体运行数据列表可以直观地了解设备的运行情况,具有故障报警、故障诊断信息的功能。
[0086]23)用户可以通过上位机16对PLC控制器14进行系统压力、循环水压力、温度等设置,和运行模式的选择。PLC控制器14和IPC站采用Profibus+CP5611卡的通讯方式。
[0087]24)用户可以通过上位机16对系统的压力、循环水压力、温度、流量进行实时和历史的查询、对设备的故障进行历史查询,历史记录拟保留I年。
[0088]25)上位机16应具有整个空压机I的COP (制热能效比)计算和历史记录,记录以分时、天、周、月、年以表格形式和曲线二种形式,记录保存拟定I年。
[0089]26)组态软件拟采用WINCC最新版本并汉化,上位机16拟采用工业IPC计算机,监视器尺寸不小于24寸。组态需有友好的人机操作界面,方便的导向性操作菜单,图形设计简洁,色彩应用合理。
[0090]27)采用用户权限的管理方法,进行系统操作安全性的限制。
[0091]28)开放的数据通讯接口控制系统能将全部数据传送至能源中心集控中心、实现能源中心统一管理。
[0092]29)实时监视系统所有空压机I运行状态;实时监视空压机I的主机温度、排气压力等过程参数;实时监控管网压力等参数;符合现场工艺流程的画面监控;重要参数趋势曲线显示;
[0093]30)手动操作设备和参数设置功能;
[0094]31)故障报警提示功能。
[0095]PLC控制器14的交互操作通过上位机16和HMI操作器17的触摸屏来实现,用户可以在上位机16上观察设备的运行状态和数据。
[0096]HMI操作器17选用威纶通公司MT8150X系列触摸屏,采用威纶通公司工业自动化软件平台,进行二次开发,实现下列功能:
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