煉油廠制蠟裝置是利用煉油分解所剩下的蠟油原料來(lái)制造成品蠟的。氨壓機(jī)在制蠟車間的作用是把氨氣加壓使其液化，利用氨氣氣化時(shí)吸收的熱量，使液態(tài)蠟?zāi)坛尚?，完成制蠟的全部過(guò)程。在制蠟裝置中，氨壓機(jī)的平穩(wěn)操作對(duì)保證全裝置正常生產(chǎn)有著舉足輕重的作用。

　　下面以大慶油田化工總廠煉油廠制蠟裝置氨壓機(jī)的控制系統(tǒng)為例，來(lái)說(shuō)明氨壓機(jī)的控制方案和力控組態(tài)軟件的應(yīng)用方法。
　　一、工藝過(guò)程與控制方案設(shè)計(jì)
　　1 工藝過(guò)程
　　氨壓機(jī)使用的是蝸桿式壓縮機(jī)，它由一個(gè)電動(dòng)機(jī)通過(guò)一個(gè)撓性連軸器來(lái)驅(qū)動(dòng)。冷卻劑（氨）經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后進(jìn)入分離器內(nèi)，油位于分離器的較低部分，冷卻劑通過(guò)過(guò)濾器進(jìn)入到蒸汽凝結(jié)器中。凝結(jié)后的冷卻劑經(jīng)過(guò)壓力調(diào)節(jié)器流到收集器中。循環(huán)器中的液位控制器啟動(dòng)電磁閥，使冷卻劑從收集器內(nèi)進(jìn)入位于循環(huán)器內(nèi)的冷卻劑驅(qū)動(dòng)泵，將冷卻劑送入制蠟設(shè)備中，然后返回循環(huán)器。液態(tài)冷卻劑（收集器中）連續(xù)流進(jìn)壓縮機(jī)的液體注入口，以確保壓縮機(jī)泄流溫度為54.4℃(130F)。分離器中的油由分離器中的壓力驅(qū)動(dòng)流過(guò)過(guò)濾器，進(jìn)入滑閥及壓縮機(jī)。如果油分離器內(nèi)的壓力不夠高（低于207Kpa(30lb/in2)的油與氣間壓力），潤(rùn)滑油泵將啟動(dòng)，以補(bǔ)充所需的壓力差。
　　2 系統(tǒng)構(gòu)成
　　本控制系統(tǒng)主要是由操作站和控制站兩個(gè)部分所組成，各部分分別由不同的硬件和軟件組成。
　　操作站
　　操作站主要由計(jì)算機(jī)主機(jī)、薄膜式操作鍵盤(pán)、液晶顯示屏等組成。采用力控作為平臺(tái)軟件。
　　控制站
　　控制站采用日本OMRON公司的可編程控制器?？删幊炭刂破魍瓿蓪?shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集、邏輯運(yùn)算和控制輸出、與操作站通訊等任務(wù)。
　　操作站通過(guò)RS232電纜與PLC進(jìn)行通訊。
　　現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行器的動(dòng)作可以通過(guò)RS232通訊電纜由PLC傳遞給操作站，操作員可在操作站上監(jiān)視和控制現(xiàn)場(chǎng)的壓縮機(jī)，并能對(duì)每天的運(yùn)行情況進(jìn)行自動(dòng)匯總，形成報(bào)表，對(duì)運(yùn)行中出現(xiàn)的報(bào)警給予及時(shí)的處理。
　　控制站PLC由CPU底板C200H-BC051-V2、電源C200H-P204S、CPU模塊C200H-42-E、數(shù)字量輸入/輸出模塊C200H-MD501、模擬量輸入模塊C200-AD002、C200H-AD003等組成。
　　二、控制過(guò)程
　　自動(dòng)運(yùn)行時(shí)壓縮機(jī)按照預(yù)先設(shè)置的程序，根據(jù)對(duì)外部條件的判斷，順序啟動(dòng)壓縮機(jī)。首先，油加熱器根據(jù)油池溫度的高低決定對(duì)油池加溫或不加溫。主油泵啟動(dòng)（系統(tǒng)默認(rèn)1#泵為主油泵），如果此時(shí)油壓在報(bào)警值以下5秒，副油泵也將啟動(dòng)，待油壓升高到報(bào)警上限時(shí)，副油泵停止。如果油壓在1分鐘內(nèi)達(dá)不到正常值，將導(dǎo)致在低油壓下啟動(dòng)失敗。在油壓正常，滑閥位置在最小設(shè)定值以內(nèi)，進(jìn)口壓力升到報(bào)警值以上，無(wú)報(bào)警無(wú)故障輸出的情況下，啟動(dòng)壓縮機(jī)（系統(tǒng)默認(rèn)已切除斜坡控制脈沖），同時(shí)油加熱器將停止加熱?，F(xiàn)場(chǎng)故障或手動(dòng)停車可使壓縮機(jī)立即停機(jī)。自動(dòng)運(yùn)行、手動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)、氨循環(huán)系統(tǒng)是獨(dú)立的，通過(guò)"主操作畫(huà)面"的"氨循環(huán)"、"氨循環(huán)停"操作。
　　圖2是手動(dòng)/自動(dòng)啟動(dòng)時(shí)相關(guān)設(shè)備的啟動(dòng)順序框圖。
　　系統(tǒng)停機(jī)時(shí)按順序停機(jī)，圖3是停機(jī)順序圖。

　　三、特殊控制
　　根據(jù)壓縮機(jī)自身性能特點(diǎn)和生產(chǎn)工藝要求，在對(duì)其進(jìn)行控制時(shí)，需要采取一些特殊的控制方法。
　　斜坡控制加載或卸載時(shí)，特別是加載時(shí)，壓縮機(jī)馬達(dá)電流波動(dòng)幅度較大，影響其壽命，為此在加載時(shí)控制加載量引入斜坡控制的概念。對(duì)加載而言，帶斜坡加載時(shí)的情況如圖8-16所示，圖中虛線就是載荷上升的曲線。
　　增大脈沖間隔時(shí)間，可使載荷變化趨勢(shì)變緩；減小脈沖長(zhǎng)度系數(shù)，也使載荷變化趨勢(shì)變緩。相反，減小脈沖間隔時(shí)間，可使載荷變化趨勢(shì)變陡；增大脈沖長(zhǎng)度系數(shù)，也使載荷變化趨勢(shì)變陡。生產(chǎn)中，可以根據(jù)實(shí)際情況確定一組較理想的參數(shù)。

　　壓縮機(jī)的容量控制是通過(guò)調(diào)整滑閥位置來(lái)實(shí)現(xiàn)的。壓縮機(jī)的卸荷通過(guò)打開(kāi)滑閥口，使一些氣體返回到吸入側(cè)，滑閥的開(kāi)度影響返回量的大小，從而實(shí)現(xiàn)容量控制。
　　自動(dòng)容積控制通過(guò)移動(dòng)滑閥，壓縮機(jī)吸口壓力改變而加載或卸載。此時(shí)，如果選擇"斜坡加入"，滑閥的移動(dòng)是間斷的，每次移動(dòng)時(shí)間是使用時(shí)間比例控制方法來(lái)獲得的；如果選擇"斜坡切除"，
　　滑閥的移動(dòng)是連續(xù)的。在斜坡控制加入的自動(dòng)容量控制過(guò)程中，滑閥移動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)短由一個(gè)時(shí)間比例控制系統(tǒng)決定，即滑閥移動(dòng)時(shí)間與吸口側(cè)壓力和控制壓力的差成正比。決定移動(dòng)時(shí)間的參數(shù)量是死區(qū)、間隔時(shí)間、脈沖時(shí)間系數(shù)，這些參數(shù)由操作者根據(jù)加載、卸載的條件而定，并可在畫(huà)面上進(jìn)行設(shè)定，這些參數(shù)的定義說(shuō)明如下：
　　死區(qū)-當(dāng)控制壓力與吸口壓力差低于死區(qū)值時(shí)，滑閥不產(chǎn)生移動(dòng)。如果死區(qū)太小，會(huì)導(dǎo)致滑閥的過(guò)度磨損。如果死區(qū)太大，壓縮機(jī)吸口壓力就會(huì)偏離控制壓力，導(dǎo)致容積控制器低效。
　　間隔時(shí)間-是滑閥移動(dòng)控制脈沖間隔時(shí)間。即斜坡控制脈沖加入時(shí)，相鄰兩次加載或卸載的間斷時(shí)間。
　　脈沖時(shí)間系數(shù)-這是在給壓縮機(jī)加載、卸載時(shí)用來(lái)控制滑閥移動(dòng)的開(kāi)關(guān)量頻率輸出占空比。
　　四、組態(tài)設(shè)計(jì)
　　·畫(huà)面設(shè)計(jì)
　　系統(tǒng)采用力控作為監(jiān)控組態(tài)軟件。它可與PLC完美地結(jié)合，使控制系統(tǒng)變得簡(jiǎn)單實(shí)用。

　　氨壓機(jī)自控系統(tǒng)組態(tài)畫(huà)面主要有主操作畫(huà)面、滑閥操作畫(huà)面、參數(shù)畫(huà)面、報(bào)警畫(huà)面等，使操作員能夠方便地完成對(duì)壓縮機(jī)的全部控制，并能對(duì)報(bào)警給予及時(shí)響應(yīng)。下面對(duì)各操作畫(huà)面的內(nèi)容及其功能分別介紹。
　　·主操作畫(huà)面
　　主操作畫(huà)面見(jiàn)圖5所示。
　　畫(huà)面的中間是操作或選擇按鈕，實(shí)現(xiàn)機(jī)組各設(shè)備的控制。其中有的按鈕前面有深色或淺色的圓圈，表示狀態(tài)回訊指示，深色表示當(dāng)前狀態(tài)。
　　圖中各按鈕均為深色有效。
　　"氨循環(huán)"、"氨循環(huán)停"是對(duì)氨泵的手動(dòng)控制。"主油泵為1#"、"主油泵為2#"和"主氨泵為1#"、
　　"主氨泵為2#"實(shí)現(xiàn)主副油泵和主副氨泵的選擇。壓縮機(jī)、冷卻循環(huán)泵、主油泵、主氨液循環(huán)泵、冷卻液電磁閥、冷卻風(fēng)扇、副油泵、副氨液循環(huán)泵所對(duì)應(yīng)的"運(yùn)行"和"停止"按鈕，即這些設(shè)備的手動(dòng)操作按鈕。
　　"手動(dòng)啟"、"手動(dòng)停"、"自動(dòng)"三個(gè)按鈕實(shí)現(xiàn)對(duì)壓縮機(jī)運(yùn)行方式的切換。當(dāng)選擇"手動(dòng)啟"和"自動(dòng)"時(shí)，壓縮機(jī)將按照預(yù)定程序自動(dòng)啟動(dòng)，并根據(jù)工藝條件的要求自動(dòng)控制壓縮機(jī)的運(yùn)行和停止。
　　氨罐的液位分四段報(bào)警，當(dāng)有報(bào)警發(fā)生時(shí)，對(duì)應(yīng)的指示燈變黑。分液低報(bào)為分離器液位低限報(bào)警，箱壓報(bào)警是控制箱內(nèi)正壓低限報(bào)警，系統(tǒng)故障是系統(tǒng)參數(shù)達(dá)到聯(lián)鎖限值時(shí)的報(bào)警指示。
　　上部停機(jī)倒計(jì)時(shí)為壓縮機(jī)停機(jī)計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)未到，壓縮機(jī)不能啟動(dòng)，只有數(shù)字為零時(shí)才能啟動(dòng)；油泵啟倒計(jì)時(shí)為主油泵啟動(dòng)倒計(jì)時(shí)，數(shù)字為零時(shí)，如果油壓未建立起來(lái)，說(shuō)明啟動(dòng)失敗，計(jì)時(shí)顯示框變黑色。
　　· 滑閥操作畫(huà)面
　　滑閥操作畫(huà)面提供了滑閥的手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)。如圖6所示。
　　畫(huà)面上部為入口壓力和滑閥位置的實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線。滑閥位置棒圖表明滑閥所處的位置，由棒圖和百分?jǐn)?shù)共同顯示，其含義表示壓縮機(jī)現(xiàn)容積占總?cè)莘e的百分比。斜坡加入和斜坡切除表示在加/卸載時(shí)是否加入控制斜坡的時(shí)間脈沖。脈沖間隔時(shí)間表示加/卸載時(shí)加入的相鄰兩次斜坡控制脈沖間隔的時(shí)間。脈沖長(zhǎng)度系數(shù)是反映加/卸載脈沖開(kāi)電磁閥時(shí)相對(duì)時(shí)間的長(zhǎng)短。

　　l 參數(shù)表畫(huà)面
　　參數(shù)表畫(huà)面顯示10個(gè)模擬量，為實(shí)時(shí)測(cè)量值，當(dāng)需對(duì)一些參數(shù)數(shù)值進(jìn)行必要的設(shè)置時(shí)，由"設(shè)置"按鈕來(lái)完成。每個(gè)參數(shù)各自都有自己的"設(shè)置"按鈕，并都已設(shè)定密碼，如圖7所示。

　　l 斷線報(bào)警畫(huà)面
　　本系統(tǒng)具有自動(dòng)斷線診斷功能，如果接入可編程控制器的模擬信號(hào)線斷路，測(cè)量值就變成一個(gè)黑框（圖8），例如圖中顯示為入口壓力信號(hào)線斷路。

　　·報(bào)警畫(huà)面
　　當(dāng)運(yùn)行過(guò)程故障出現(xiàn)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將出現(xiàn)故障的參數(shù)、時(shí)間 、類型、報(bào)警級(jí)別等記錄下來(lái)。如圖9所示。

　　五、組態(tài)過(guò)程
　　組態(tài)的過(guò)程，實(shí)質(zhì)上就是把組態(tài)畫(huà)面上的按鈕、報(bào)警、趨勢(shì)等圖形對(duì)象與現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行設(shè)備或儀表建立連接，使操作員能夠在操作站畫(huà)面上就可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行設(shè)備和儀表進(jìn)行操作和監(jiān)視的過(guò)程。下面以斜坡加入這一控制過(guò)程為例，來(lái)說(shuō)明一下力控軟件組態(tài)的過(guò)程。
　　1 建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)
　　在DRAW的導(dǎo)航器中單擊"實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)"，啟動(dòng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)程序，創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)點(diǎn)，設(shè)置必要的報(bào)警參數(shù)。
　　2 創(chuàng)建按鈕
　　首先要在力控軟件的DRAW中，畫(huà)出按鈕，然后點(diǎn)擊右鍵，選擇屬性，把按鈕的文字屬性從"TEXT"該為"斜坡加入"，選擇一個(gè)合適的顏色，最后點(diǎn)擊"確定"鍵。
　　3 添加腳本
　　在組態(tài)狀態(tài)下，打開(kāi)滑閥操作畫(huà)面，雙擊"斜坡加入"按鈕，這時(shí)出現(xiàn)動(dòng)畫(huà)連接主對(duì)話框，選擇"觸敏動(dòng)作"選項(xiàng)下面的"一般動(dòng)作"，單擊一般動(dòng)作按鈕，出現(xiàn)腳本編輯器，在腳本編輯器內(nèi)寫(xiě)下如下腳本。"ysjk1=1"。Ysjk1是事先定義好的DB變量。

　　4 建立I/O數(shù)據(jù)連接
　　即與PLC地址、數(shù)據(jù)位的連接，是在力控軟件的DBMAN中實(shí)現(xiàn)的。在DBMAN中，首先要?jiǎng)?chuàng)建新點(diǎn)加Ysjk1，并對(duì)已創(chuàng)建的點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)連接。（在進(jìn)行數(shù)據(jù)連接之前，首先要把所要建立連接的具體PLC加入到I/O驅(qū)動(dòng)設(shè)備中）。
　　如圖11所示，在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行連接后，變量Ysjk就與歐姆龍可編程控制器的IR區(qū)（內(nèi)部繼電器區(qū)）的90號(hào)通道的第11位建立了連接，從而實(shí)現(xiàn)了在操作站通過(guò)PLC控制現(xiàn)場(chǎng)壓縮機(jī)的目的。

　　5 PLC程序編制與調(diào)試
　　當(dāng)PLC程序調(diào)試無(wú)誤后，進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，圖8-24是部分程序。
　　六、力控軟件在壓縮機(jī)控制領(lǐng)域中的前景
　　目前，在我國(guó)大多數(shù)的工業(yè)企業(yè)中，進(jìn)口壓縮機(jī)的控制多半由生產(chǎn)商配套，運(yùn)行幾年后一般都需要改造；有的國(guó)產(chǎn)壓縮機(jī)在出廠前配備的自控系統(tǒng)采用進(jìn)口自控設(shè)備和軟件，使自控系統(tǒng)與機(jī)組的價(jià)格對(duì)比失衡，用戶難以接受，另有一些國(guó)產(chǎn)壓縮機(jī)的自控系統(tǒng)配套不很齊全，影響了機(jī)組的整體銷售和市場(chǎng)。因此，組態(tài)軟件在大機(jī)組監(jiān)控方面是大有可為的。
　　大慶油田化工總廠煉油廠制蠟車間自從氨壓機(jī)控制系統(tǒng)投用以后，不僅勞動(dòng)效率、產(chǎn)品合格率都有了很大的提高，而且降低了工作強(qiáng)度，簡(jiǎn)化了操作和維修，車間的經(jīng)濟(jì)效益得到了顯著提高。