Упровление и контроль компрессора

КОМПРЕССОР-ТОРГ

КОМПРЕССОРНОЕ ОБОРУДОВАНИЯ

Новости

 

 

 

 

 Онлайн

     

 ? Вопрос-Ответ

 

 

     

  

 

  

 

                                           компрессорное оборудование и запчасти

                                Винтовые компрессоры , поршневые ,запчасти ,сервис ,ремонт ,монтаж    

запчасти компрессор
: :

Упровление и контроль компрессора

 

Управление и контроль компрессора

Общие сведения

Для управления компрессорами требуется система регулирования, которая может предназначаться либо для собственно компрессора, либо для компрессорной установки в целом.

Развитие систем регулирования происходит быстро, и они становятся все более совершенными. Релейные системы были заменены программируемыми логическими контроллерами (ПЛК), которые, в свою очередь, были заменены микрокомпьютерными системами, ориентированными на управляемый объект. Конструкция системы зачастую представляет собой попытку оптимизации ее работы и затрат на систему.

Ниже описываются несколько систем управления и контроля для наиболее распространенных типов компрессоров.

Нагрузка — разгрузка — останов

Самым распространенным методом регулирования является регулирование объемных компрессоров по принципу «вырабатывает сжатый воздух» / «не вырабатывает сжатый воздух» (нагружен / разгружен).

Когда требуется сжатый воздух, сигнал подается на электромагнитный клапан, который, в свою очередь, устанавливает входную заслонку в полностью открытое положение. Заслонка может устанавливаться либо в полностью открытое положение (компрессор нагружен), либо в полностью закрытое положение (компрессор разгружен) — без промежуточного положения.

Диапазон значений давления от минимального до
максимального давления, в пределах которого 
работает компрессор. Мin = нагрузка, Мах = разгрузка.

В традиционном устройстве управления, в настоящее время обычно используемом в малых компрессорах, имеется реле давления, устанавливаемое в системе сжатого воздуха. Реле давления имеет два установленных значения: одно для минималного давления (= нагрузке), а другое для максимального давления (= разгрузке). Компрессор будет работать в пределах этих заданных значений, например 0,5 бар. Если потребность в сжатом воздухе мала или отсутствует, компрессор работает разгруженным (на холостом ходу). Продолжительность периода холостого хода ограничивается таймером (установленным, например, на 20 мин). По истечении этого времени компрессор останавливается и не запускается, пока давление не упадет до минимального значения. Это традиционный, хорошо зарекомендовавший себя на практике метод управления. Его недостатком является замедленное регулирование.

Дальнейшим развитием такой традиционной системы является замена реле давления на аналоговый преобразователь давления и быстродействующую электронную систему регулирования. Аналоговый преобразователь может совместно с системой регулирования воспринимать, насколько быстро изменяется давление в системе. Система своевременно запускает двигатель и управляет открытием и закрытием заслонки. Это дает быстрое и надежное регулирование в пределах ±0,2 бар.

Если воздух не потребляется, давление остается неизменным и компрессор работает без нагрузки (на холостом ходу). Продолжительность периода холостого хода определяется тем, сколько циклов пуска и останова может выдержать двигатель без перегрева, и соображениями экономии эксплуатационных расходов. Последнее возможно, так как система может анализировать тренды потребления сжатого воздуха и на основе этого принимать решение, остановить ли двигатель или продолжить работу на холостом ходу.

Усовершенствованная система регулирования может
подавать сигнал на двигатель, пускатель и регулятор
«в нужное время».

Регулирование числа оборотов

Компрессоры с приводом, число оборотов которого управляется электроникой, предоставляют великолепную возможность поддерживать давление сжатого воздуха постоянным в пределах очень узкого диапазона давлений.

Примером такого решения может послужить преобразователь частоты, который регулирует частоту вращения обычного асинхронного двигателя.

Производительность компрессора можно точно подогнать к потреблению сжатого воздуха. Для этого выполняется непрерывное и точное измерение давления в системе. Затем сигналы давления подаются на преобразователь частоты, питающий электродвигатель, и управляют его работой и тем самым скоростью вращения двигателя. Давление в системе может поддерживаться с точностью до ±0,1 бар.

Система с регулированием скорости компрессора.

Системы контроля

Все компрессоры оборудованы определенного рода аппаратурой контроля с целью защиты компрессора и предотвращения непроизводительного простоя. Для определения текущего состояния компрессорной установки используются датчики. Информация, поступающая от датчиков, обрабатывается системой контроля, которая подает сигнал например на исполнительный механизм.

Датчики температуры или давления часто состоят из воспринимающего элемента и преобразователя сигнала. Воспринимающий элемент (сенсор) определяет измеряемую величину. Преобразователь конвертирует выходной сигнал сенсора в электрический сигнал, пригодный для дальнейшей обработки системой управления.

Измерение температуры

Для измерения температуры обычно используется терморезистор. В качестве преобразователя используется металлический резистор, сопротивление которого изменяется с ростом температуры. Изменение сопротивления измеряется и преобразуется в сигнал величиной 4-20 мА. Наиболее распространенным резистивным термометром является Рt100. Номинальное сопротивление при 0° С равно 100 Ом. 

Термистор представляет собой полупроводник, сопротивление которого меняется с изменением температуры. Его можно использовать в качестве устройства управления по температуре, например, в электродвигателе. Чаще всего используются терморезисторы с положительным температурным коэффициентом (ПТК). Сопротивление терморезистора с ПТК незначительно изменяется с повышением температуры вплоть до особой точки, в которой сопротивление растет скачком. Термистор подключается к контроллеру, который воспринимает этот «скачок сопротивления» и выдает сигнал, например на остановку двигателя.

Пример 3-проводного подключения резистивного термометра
в 100 Ом. Резистивный термометр и соединительные 
провода подключены к измерительному мосту.

Измерение давления

Для измерения давления используется воспринимающий давление объект, например мембрана. Затем механический сигнал от мембраны преобразуется в электрический сигнал величиной 4—20 мА или 0—5 В.

Пример емкостной системы измерения давления.

Преобразование механического сигнала в электрический может происходить в различных измерительных системах. В емкостной системе давление передается на мембрану. Положение измерительной мембраны воспринимается обкладкой конденсатора и конвертируется преобразователем в пропорциональные давлению постоянное напряжение или постоянный ток.

Резистивная измерительная система представляет собой тензорезистор, подключенный к мостовой системе и прикрепленный к мембране. Когда мембрана подвергается воздействию давления, датчик выдает низковольтный сигнал (мВ). Затем он усиливается до необходимого уровня. В пьезоэлектрической системе используются специальные кристаллы (например, кварц), генерирующие на своих поверхностях электрические заряды. Величина заряда пропорциональна силе, приложенной к поверхности кристалла (т.е. давлению).

Контроль

Контрольные приборы адаптируются к определенному типу компрессора, что влечет за собой использование приборов широкого диапазона. Малые поршневые компрессоры оснащаются только обычным защитным выключателем, отключающим двигатель при перегрузке, в то время как в больших винтовых компрессорах имеется целый ряд защитных выключателей - преобраователей, реагирующих на перегрузку, температуру, давление и т.д.

В малых, наиболее простых машинах, защита выдает аварийный сигнал, управляющее устройство выключает компрессор, и машина блокируется от повторного запуска. В некоторых случаях лампочка аварийной сигнализации может показывать причину аварийного сигнала.

В современных компрессорах их работу можно отслеживать с панели управления, например, непосредственно считывая показания давления, температуры, состояния компрессора и т.д. Когда значение выходного сигнала измерительного преобразователя приближается к аварийному пределу, контрольная аппаратура выдает предупреждающий сигнал. Это сделано для того, чтобы можно было принять меры до выключения компрессора. Если компрессор останавливается аварийным сигналом, его перезапуск блокируется до тех пор, пока не будет устранена неисправность или не будет произведен ручной сброс защиты.

Поиск неисправности значительно облегчен в компрессорах, оснащенных памятью, в которой регистрируются значения параметров, например температуры, давления и режима работы. Объем памяти позволяет запоминать данные, например за последние 24 часа. Используя эти данные, можно определить тенденцию за последние сутки, а затем, пользуясь логикой поиска неисправностей, быстро отследить причину остановки компрессора.

При использовании системы, состоящей из нескольких компрессоров, требуется координация работы отдельных компрессоров. Существует много факторов в пользу комплексной системы. Распределение рабочего времени между машинами уменьшает риск непредусмотренной остановки. Облегчается также планирование технического обслуживания компрессоров. Если во время работы что-то произойдет, подключатся резервные машины.

Селектор пусковой последовательности

Простейшим и наиболее распространенным видом основной системы управления является хорошо зарекомендовавший себя селектор пусковой последовательности. Его задачей является равномерное распределение времени работы и количества пусков между компрессорами, объединенными в систему. Последовательность пусков компрессоров может переключаться вручную или автоматически, в соответствии с графиком работы. В таком простейшем селекторе используется преобразователь для включения/выключения по давлению, но одному преобразователю на компрессор, что представляет собой простое и практичное решение.

Недостатком этого метода являются сравнительно большие промежутки между уровнями нагрузки и разгрузки разных компрессоров, что, в свою очередь, приводит к относительно широкому диапазону давления (интервал между уровнями максимального и минимального давления) всей установки. Поэтому селектор такого типа не следует использовать для управления более чем 2—3 компрессорами.

В более совершенных селекторах пусковой последовательности применяется то же самое управление пусковой последовательностью, но с единственным централизованным аналоговым преобразователем давления. Он управляет компрессорами так, чтобы поддерживать ширину диапазона колебаний давления всей установки в пределах нескольких десятых бар, и может управлять 2—7 машинами. Селектор пусковой последовательности этого типа, который выбирает машины в жестко заданной последовательности, не учитывает производительность компрессоров. Поэтому он подходит в тех случаях, когда подключаются компрессоры приблизительно одного и того же типоразмера.

Компрессорная установка с центральным управлением.

Центральное управление компрессорами обычно предполагает использование интеллектуальных систем управления. Основные требования, предъявляемые к системе, — способность поддерживать заданное давление в узких границах и максимально экономичная работа всей установки. Для выполнения этих задач система должна быть способна прогнозировать события в системе компрессоров и в го же время отслеживать нагрузку на компрессор.

Система управления воспринимает скорость изменения давления в сторону увеличения или уменьшения (т.е. производную давления по времени). Используя эти значения, система может выполнять вычисления, что дает возможность прогнозировать потребление сжатого воздуха и, например, разгружать и нагружать или запускать и останавливать машины. В правильно рассчитанных установках давление поддерживается с точностью до ±0,2 бар.

Для обеспечения экономичности эксплуатации чрезвычайно важно, чтобы центральная система управления могла выбирать компрессор или комбинацию компрессоров, если в систему объединены компрессоры с разной производительностью.

Компрессоры должны фактически непрерывно работать под нагрузкой, чтобы минимизировать время холостого хода и, следовательно, достичь наибольшей экономичности.
Еще одно преимущество комплексной системы контроля заключается в том, что к этой системе можно подключать старые машины и тем самым сравнительно легким способом модернизировать всю установку. Эксплуатация становится более экономичной, надежность возрастает.

Дистанционный контроль

Обзорный экран дистанционного контроля. В верхней части рисунка показано состояние
установки. Три машины работают, одна остановлена. В нижней части рисунка
приведены подробные данные о компрессоре 4. Среди них блок-схема системы
сжатого воздуха, охлаждающей воды и масла, а также важнейшие параметры компрессора.

В некоторых компрессорных установках может возникнуть необходимость в дистанционном контроле компрессора и управлении его работой. В небольших установках очень легко подключить к компрессору аварийную сигнализацию, индикацию эксплуатационных параметров и т.д. Как правило, можно также устроить дистанционный пуск и останов.
Что касается крупных установок, где речь идет о больших затратах, то для них установка централизованного контроля потребует обоснования. Система контроля должна состоять из аппаратуры, которая обеспечивает непрерывный обзор системы, а также предоставляет возможность доступа к отдельным машинам для контроля параметров, например давления в промежуточном охладителе, температуры масла и т.д.

Система контроля должна также содержать память, которая позволит регистрировать события, произошедшие за прошедшие 24 часа. Регистрация создаст основу для создания измерительных кривых и дает возможность выяснить, имеется ли тенденция отклонения параметров от заданных. Эти кривые служат основой для непрерывной работы или запланированного останова.

Система часто предоставляет отчеты о состоянии компрессорной установки: это может быть и общий обзор, и подробное описание состояния отдельных машин.

 

Компрессоры


Упровление и контроль компрессора

 

 

 

 

 

Главная   |   КОМПРЕССОРЫ   |   Форум сайта   |   Гостевая книга   |   Карта моего сайта



  Яндекс.Метрика Rambler's Top100

Копировать информацию с нашего сайта строго запрещено, без разрешения администрации.

ВебСтолица.РУ: создай свой бесплатный сайт!  | Пожаловаться  
Движок: Amiro CMS