收稿 日期 ：０４ ０ － ２ ２０ － ６ ２ 作者简介 ： 丁邦平 ， １７ 一）工程师 ， 男（９ ３ ， 从事电解铝碳素工艺研究。
万方数据
《 四川有色 金属》
系统压力
０ ８Ｍ ａ ．１Ｐ
Ｓ ｃ ｕ ｎ ｎｆ ｒ ｏ ｓ ｅ ａ ｓ ｉｈ ａ Ｎｏ ｅ ｒ ｕ Ｍ ｔ ｌ
系统压力
图 １ 空压站工艺配里流 程 图
Ｐ Ｃ的 Ｄ 通讯连接， Ｌ Ｈ十 插西门子的 Ｃ － １ Ｐ ６ 通 ５１ 讯卡， 实现与冷干机的 Ｐ Ｉ Ｐ 通讯连接。 Ｓ Ｃ ／４ Ｃ控制器作为主控 Ｐ Ｃ 与各压 Ｌ Ｌ ５０Ｐ Ｌ， 缩机自 身配置的 Ｓ Ｃ ／４ Ｌ ５ 控制器， ０ 通过 Ｄ Ｈ＋高 速工业控制网络构成压缩机数据传输 的网络主
４３ 运行模式 ． Ｃ Ｓ中控系统共有五种运行模式： Ｅ （） １就地运行： 所有设备就地运行， 启停操作
由用户在本机操作盘上进行。Ｃ Ｓ中控系统不 Ｅ
执行控制功能。 （） ２集中单控： 所有设备的就地遥控开关处于 遥控状态， 设备本机操作盘的启停按钮失效， 用户
可以在 Ｃ Ｓ中控系统提供的控制柜上通过指示 Ｅ
体， 通讯网络速率为５．Ｋ ＳＥ Ｎ Ｐ Ｉ ７６ ． ＭＥ Ｓ 通讯 Ｉ Ｐ 网络， Ｐ Ｏ ＩＵ 通讯电缆连接， 采用 Ｒ ＦＢ Ｓ 网络上共 设置 ６ Ｐ Ｏ ＩＵ 节点， 个 Ｒ ＦＢ Ｓ 传输冷干机数据， 通 讯网络速率为 １８２ 。控制系统的网络控制如 ７ ．Ｋ
图 ２ 示。 所
图 ２ 控制系统网络结构
（） １空压机排气量的控制， 排气量从 ０ ８ 一１０ ｍ／ ｉ， ３ 通过控制入口导流叶片和放气阀位置以 ｍｎ 及 Ｐ Ｃ控制器， Ｌ 能够连续调节空压机的排气量。
（） ２ 空压机的保护。空压机装配有温度、 压 力、 振动和油位传感器。这些仪表都与 Ｐ Ｃ控制 Ｌ 电路相连。如果发生异常运转情况， 空压机控制 柜上的警示装置就会闪烁 ， 警告操作人员。
２ 空压机工作原理
２０ ｔ ５Ｋ ／ ａ电解 工 程空 压 站设 计 ６台 Ａ ｌ ｔｓ ａ
Ｃｐｏ ｒ／ ｉ Ｈ ００ 三级式水冷却离心式 ｏｃ １０ ｍｎ １００ ８ ｄ Ｚ 压缩机， 压缩机无油、 无脉冲输送空气， １ｋ 由 ＯＶ 高压电动机驱动， 使用无机身的基础框架。单台
机组由过滤器、 导流叶片、 三级内冷却器组成。从 以下五个方面来叙述本厂空压机站控制原理。
２ １ 空气三级压缩 ．
由Ｐ Ｃ检查。如果没有完成允许启动的条件， Ｌ 空
压机就不能启动。油箱的油烟气由油除雾器吸人 并在除雾器内过滤， 油滴被排回油槽。 ２４ 冷却系统 ． 冷却装配的管路系统为三级冷却、 后冷却器 和油冷却器提供冷却水。 ２５ 可编程序逻辑控制器 ． Ｐ Ｃ采用 Ｌ ５ 控制器， Ｓ Ｃ ／４ Ｌ ０ 具有下列功能：
示。
多， 对外围的气动元件， 尤其是仪表不利， 所以压
缩机出来的压缩空气通常需要经过冷干机干燥， 干燥原理是将空气冷却 ， 将水从气中分离蒸发， 从 而产生干燥的压缩空气。本系统压缩机和冷干机 一对一控制 ， 启动时行启动冷干机， 延时一段时间 后待冷干机正常工作后再启动压缩机， 停止则以 相反的顺序进行。为了保障系统正常、 安全运行， 储气罐设计二个压力变送器 ， 采集储气管的压力。
（） ３Ｐ Ｃ连续监测系统能确保空压机组有效 Ｌ 运转 ， 如有异常， 则报警、 停车或不允许启动。
３ 冷干机工作原理
冷冻式压缩空气干燥机简称冷干机， 采用冷 冻除湿原理 ， 将进人冷干机的压缩空气冷却设定 温度， 使压缩空气的气态水份冷却凝聚成液态水 份。然后通过先进高效的 Ｄ Ｅ气液分离装置将 Ｓ 冷凝下来的水与气体分离。冷凝水聚集于特制的 集水器中经由自动排水器排出系统之外 ， 以达除
径。
关键词：Ｅ ； Ｃ Ｓ 系统控制； 冷干机； 机组
Ｄ ｖ ｅ Ｄ ｅ ｐ ｅｔ ｅｔ Ｃ ｎｒ Ｓｓ ｍ ｏ Ｃ ｎｒｌ ｔ ｌ ｔ ｏ ｅｉ ａｄ ｌ ｍ ｎ ｆ ａ ｏ ｏ ｙ ｅ ｆ ｓ ｎ ｖｏ Ｍｕｔ一ｃｎｒ ｕａ一ｃｍ ｒｓ ｒ ｌ ｅｔ ｆｇｌ ｏ ｐｅｓ ｉ ｉ ｏ
压缩机 自身配置的控制器， 通过 Ｒ Ｃ ＷＥ Ｌ公 ＯＫ Ｌ 司的Ｄ 高速工业控制网络构成压缩机数据传 Ｈ十 输的网络主体， 结合 ＳＥ Ｎ Ｐ Ｉ ＩＭＥ Ｓ 通讯网络传 Ｐ 输冷干机数据， 最终实现 Ｃ Ｓ系统主控 Ｐ Ｃ 上 Ｅ Ｌ、 位机与现场设备之间的数据交换和管理。
Ｃ Ｓ系统通过集 中与离散控制相结合０ 年第 ３ ０４ 期 式， 实现高性能和高可靠度的自动化控制。离心 式压缩机的本机调节控制及联锁保护由压缩机 自 身的 Ｐ Ｃ来完成， Ｃ Ｓ不投运的情况压缩机 Ｌ 在 Ｅ 设备均可以单独启／ 停和正常运行 ， 稳定可靠地提 供压缩空气； 冷干机的本机调节控制及联锁保护 由于干燥机 自身的 Ｐ Ｃ来完成。 Ｌ ４２ 控制系统配置及网络构架 ．
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Ｓ ｃ ｕ ｎ ｎ ｅ ｒ ｕ Ｍ ｅａｓ ｉｈ ａ Ｎｏ ｆｒ ｏ ｓ ｔ ｌ
・２ ５
灯观察设备的状态 ， 并通过操作按钮单独 启停各 设备 ， 主控 Ｐ Ｃ不执行联锁控制功能。 Ｌ （） ３集中联控： 所有设备的就地／ 遥控开关处 于遥控状态 ， 设备本机操作盘的启停按钮失效， 用 户可以通过 Ｃ Ｓ中控系统控制柜上的指示灯观 Ｅ 察设备状态 ， 操作按钮失效。所有设备的运行及 联锁控制由 Ｃ Ｓ提供的中控 Ｐ Ｃ 结合上位机软 Ｅ Ｌ， 件来完成。可以设置主控 Ｐ Ｃ自动运行参数。 Ｌ （） Ｃ 单控： ４Ｄ Ｓ 所有设备的就地／ 控开关处 － ｇ 于遥控状态 ， 通过 Ｃ Ｓ中控系统控制柜上的指示 Ｅ 灯观察设备状态， 操作按钮失效。所有设备的启 停运行指令 由 Ｄ Ｓ系统发至 Ｃ Ｓ提供 的中控 Ｃ Ｅ Ｐ Ｃ 设备按指令运行 ， Ｌ， 主控 Ｐ Ｃ提供相应的联 Ｌ 锁控制和保护功能。
在三级内冷却器压空出口安装了三个水分汽 水阀， 防止上一级内冷却器冷凝水流人下一级内 空压机单元 ， 后冷却器冷凝水流人压缩空气出口 管。每个汽水阀都装有浮子阀自动排放冷凝水和 手动排放阀。 ２３ 油系统 ．
油系统由主油泵、 辅助油泵、 油箱、 油槽， 编程 控制器等主要部件组成 ， 满足各部润滑需求。 在正常运行中， 油从油槽通过过滤网由主油 泵吸取并供给所有的轴承和齿轮。辅助油泵在一 定条件下， 辅助主油泵工作 ， 辅助油泵的运行由可 编程序逻辑控制器 自 动控制， 保证足够的油压， 在 起动或停止期间， 油箱内的油压就变得过低， 辅助 油泵运行。在油箱 内， 加热器给油加温到需要温 度。加热器由 Ｐ Ｃ自运控制， Ｌ 恒温阀把油箱和油 冷却器冷却后的油混合加热到油的温度尽快地润 滑各润滑点。在起动时， 减速箱 内的油温和油压
ＤＩ Ｂ ｎ －ｉ ＮＧ ｇｐｎ ａ
１ 空压站工艺流程
１１ 工艺处理流程： ． 空气￣过滤器￣一级水冷压 缩机组￣二级水冷压缩机组￣三级水冷压缩机组 ￣冷干机￣储气￣用户 １２ 由压缩机出来的空气质量不好 ， ． 含水分比较
冷却水是保证压缩机、 冷干机正常运行的前提， 系 统设计了一个冷却水压力变送器 ， 采集冷却水压 力， 当冷却水压力低于一定的数值后 ， 系统发出报 警信息 ， 并进人断水保护流程。系统控制分就地 运行、 集中单控、 中联控、 Ｃ 集 Ｄ Ｓ单控、 Ｃ Ｄ Ｓ联控 等多种模式。系统整个生产工艺流程如图 １ 所
４ Ｅ Ｃ Ｓ中控系统
４ １ Ｅ ． Ｃ Ｓ系统综述 Ｃ Ｓ系统采用 Ｒ Ｃ ＷＥ Ｌ公 司的 Ｓ Ｃ ／ Ｅ ＯＫ Ｌ Ｌ５ ０ 高性能 Ｐ Ｃ控制器作为主控 Ｐ Ｃ 同时与各 ４ Ｌ Ｌ，
上位监控采用研华工控计算机，Ｐ Ｃ Ｕ为 Ｉｔ ｎｌ ｅ ｐ１０ ３． Ｇ硬盘。在工控计算机内插 Ａ Ｂ的 １８ 一 ７４ ＰＴ Ｋ Ｘ通讯卡， 实现与主控 Ｐ Ｃ及压缩机支配 Ｌ
空气抽进过滤器和人 口导流叶片， 人第一级 空压机单元， 并排放人第一级内冷却器； 冷却后空 气随之压人第二级空压机单元 ， 并送人第二级内 冷却器， 同样走向第三级空压机单元， 这里空气被 压缩到其最终压力。滞留在第三级空压机单元的 压缩空气在后冷却器内被冷却送人冷干机。 ２２ 冷凝水排放系统 ．
（ ｉ ｕｎ ｍｉ ｘｎ Ａ ｕ ｉｕ Ｉｄ ｓｙ ．Ｌｄ， ｉ ａ ，ｉ ｕｎ６２０ ， ｈｎ ） Ｓｃ ａ Ｑ ｎ ｉ ｌｍ ｎ ｍ ｕｔ Ｃ ， ｔ Ｍｅｈｎ Ｓｃ ａ １１０ Ｃ ｉａ ｈ ｉ ｇ ｇ ｎ ｒ ｏ ｓ ｈ Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈ ｃ ｍ ｐｒ ｓ ｉ ｎ ｓ ｔｎ Ａ ｓ ｒ ｍｎ ｍ ｏ ｐｎ ｄｓ ｎｄ ｃ ｔｆ ａ ｃｍ ｒ ｓｒ ｓｒｃ： ｅ ｏ ｅ ｓｏ ｔ ｉ ｏ ｏｔ Ａｕ ｉｕ Ｃ ｍ ａｙ ｉ ｅ ｓ ｅ ｒｕ ｌ ｐｅ ｏｓ ａｏ ｆ ａ ｌ ｉ ｅｇ ｉ ｎ ｉｇ ｏ ｘ ｓ ｗ ｉ ｐ ｖ ｅ ｐｔ ｍ， ｉｕ ｃ ｖｒ ｃ， ｅ ａ ｔｅ ｂｎ ｄ ｐ ｄｃｏ ｗｔ ｃ ｐｅ ｅ ｈ ｈ ｉ ｔｅ ｒ ａ ｍｎ ｍ ｅ ｎｅａ ｗ ｌ ｓ ｃ ｏ ａｏｅ ｕｔｎ ｈ ｒ ｓ ｃ ｒ ｄ ｈ ｏｏ ｌ ｉ ｏ ａ ｏ ｏ ｕ ｎ ｓ ｌ ｈ ａ ｒ ｎ ｒ ｉ ｉ ｏ ｓｄ ｏ ｍ ａ ． ｔｅ ｓ ｅ ａ ａｃｕ ｔ ｈ ｃｎｒ ｐｉ ｉｅ ｉ ｌｃ ｔ ｕｌ ｐｅ ｏ ａｄ ｄｖ ｅ ｄ－ ｉ ｔｉ ｈｓ ｇ ｓ ｃ ｎ ｏ ｔｅ ｔ ｌ ｃ ｌｏ ｓ ｇ ｅ ｒ ａｃｍ ｒ ｓｒ ｔｅ ｉ ａｄ ｒｈ ｓ ｉ ｉ ｎ ｏ ｖ ｆ ｏ ｏ ｒ ｐ ｆ ｅ ｇ ｏ ｓ ｎ ｈ ｅ ｓ ｎ ｅ ｎ ｎ ｎ ｖｌ ｍ ｎ ｐｏｅ ｏ ｏ ｓ ｃｎｒｕａｃｍ ｒ ｓｒ ｔ ｌ ｔ ｌ ｅ ａ ｍ ｉ ｇ ａ ｃｒ ｉ ｏ ｔ ｍｏｅ ｏ ｅ ｐ ｅｔ ｃ ｓｒ ｉ ｅｔｆｇｌ ｐｅ ｏ ｃｎｒ ｃｎｒ ｓｓ ｍ ｉ ｎ ｔ ｒ ｎ ｕ ｔｅ ｄｓ ｏ ｒ ｓ ｆ ｘ ｉ ｏ ｓ ｅ ａ ｏ ｏ ｙｔ ａ ｙ ｇ ｈ ｆ ｓ ｕ ｉ ｔ ｈ ｂ ａ ｄ ｗｎ ｏ ｏ ｏ ｒ ｃｍｐｅ ｏ ｅｅ ｙ ｉ ａ ａ ｏ ｍｅｎｓｅｒｖｉｃｅ ｌｅ ｔｅ ｒｓ ｒｇｉｉ ｇ ａ ｌｔ ｎ ｔ ｅ ｅｋ ｏ ｏ ｒｓ ｒ ｒ ｓｖ ｇ ｌ ｔｅ ａ ｓ ｎ ｇ ａ ｎ ｓ ｈ ｓ ｉ ｏ ｈ ｃｍｐｅｓ ， ｖ ｆ ｆ ｏ ｏ ｎ ａａ ｓ ． ｎｌ ｉ ｙｓ Ｋ ｙ ｏｄ ： ； ｔ ｌ ｔ Ｃ ｍ ｒｓ ｒＡｒ ｏｌ 一 ｒ ｒ ｅｗ ｒｓＣ Ｓ Ｃ ｎｒ ｓｓ ｍ； ｐｅ ｏ； 一Ｃ ｏ ｄ Ｄ ｉ Ｅ ｏ ｏ ｙｅ ｏ ｓ ｉ ｅ ｅ