合成气压缩机安保自控装置

摘要

合成气压缩机安保自控装置，涉及化工用压缩机控制装置，其特征在于进气口、进水口、进油口各安装有三块电接点气压表、三块电接点水压表、三块电接点油压表，每块电接点仪表分别与PLC中央处理器输入端连接；PLC中央处理器输出端与压缩机控制开关电路连接。优点在于该系统采用模块化结构，体积小，取代了盘集装式仪表和分立式继电器控制装置，全面实现了合成气压缩机所有工艺控制点的自动控制，具有可靠性高、精度高，操作简单方便、经济实用，还具有扩展性，完全满足了合成氨生产控制要求。

权利要求

1.合成气压缩机安保自控装置，包括合成气压缩机进气口与合成气管道连通，压缩机水冷系统与冷却水总管连通，压缩机供油系统与供油管道连通，并在合成气压缩机进气口、压缩机水冷系统进水口、压缩机供油系统进油口分别安装有气压表、水压表、油压表，其特征在于合成气压缩机进气口、压缩机水冷系统进水口、压缩机供油系统进油口各安装有三块电接点气压表、三块电接点水压表、三块电接点油压表，每块电接点仪表分别与PLC中央处理器输入端连接；PLC中央处理器输出端与压缩机控制开关电路连接。

2.根据权利要求1所述的合成气压缩机安保自控装置，其特征在于PLC中央处理器还包括：气压触点信号比较器；该比较器包含：

用于接收三个气压触点信号的接收装置，

用于当两个触点信号输入时将“三取二”表决程序逻辑运算结果传输给指令装置的表决处理装置，用于接收表决处理装置运算结果并将信息传输给压缩机控制开关电路执行切断操作的气压指令装置；

水压触点信号比较器；该比较器包含：

用于接收三个水压触点信号的接收装置，

用于当两个触点信号输入时将“三取二”表决程序逻辑运算结果传输给指令装置的表决处理装置，用于接收表决处理装置运算结果并将信息传输给压缩机控制开关电路执行切断操作的水压指令装置；

油压触点信号比较器；该比较器包含：

用于接收三个油压触点信号的接收装置，

用于当两个触点信号输入时将“三取二”表决程序逻辑运算结果传输给指令装置的表决处理装置，用于接收表决处理装置运算结果并将信息传输给压缩机控制开关电路执行切断操作的油压指令装置；

气压、水压、油压三指令装置分别与压缩机控制开关电路连接。

3.根据权利要求1或2所述的合成气压缩机安保自控装置，其特征在于PLC处理器还包括气压、水压、油压指令装置分别与三者报警电路连接。

4.根据权利要求1或2所述的合成气压缩机安保自控装置，其特征在于PLC中央处理器输出端与触摸显示屏连接。

5.根据权利要求4所述的合成气压缩机安保自控装置，其特征在于PLC处理器还包括气压、水压、油压指令装置分别与三者报警电路连接。

说明书

合成气压缩机安保自控装置

技术领域：

[0001] 本发明涉及化工用压缩机控制装置，特别适用于合成气压缩机安保系统自动控制装置。背景技术：

[0002] 合成氨合成气压缩机的任务是将来自脱硫、变换、脱碳、精炼工序的气体分别加压达到所需的相应压力，输送到各有关工序使用。为了保证合成氨工艺生产的安全，须正常操作并稳定压缩机各段压力和温度、防止抽负压及供水不足事故，以及须稳定油位高度及油泵出口油压来确保合成气压缩机良好运行。当合成气压缩机一段入口压力形成负压，空气中的氧气混入一段入口，与煤气系统混合形成可燃气体，经压缩机压缩后发生爆炸事故；当供水压力失压时，气体被压缩产生大量的热使汽缸温度升高，润滑油会被分解碳化，失掉润滑作用，使活塞、汽缸损坏，压缩机填料损坏，压缩机不能安全运行。当循环供油压力失压时，润滑油的油膜失去密封作用，产生漏气，同时增加机组件摩擦，机件发热、，损坏活塞、汽缸、填料、压缩机不能安全运行。由于原合成气压缩机自控系统采用体积庞大的单元仪表集装式控制，故障率高、可靠性低、控制精度低、维护量大，特别是合成气压缩机一段入口压力低报警联锁、冷却水总管压力低报警联锁，供油压力低报警联锁采用分立式继电器单点保护控制逻辑，易引起误动或拒动的生产事故。基于上述缺陷提出对合成气压缩机安保装置进行改进，项目能够在投资较小的情况提高控制系统的可靠性、控制精度、减少维护量，以适应新时期的合成氨工艺生产安全运行。发明内容：

[0003] 本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种合成气压缩机安保自控装置。

[0004] 本发明的方案是：包括合成气压缩机进气口与合成气管道连通，压缩机水冷系统与冷却水总管连通，压缩机供油系统与供油管道连通，并在压缩机合成气进气口、水冷系统进水口、供油系统进油口分别安装有气压表、水压表、油压表，其特征在于进气口、进水口、进油口各安装有三块电接点气压表、三块电接点水压表、三块电接点油压表，每块电接点仪表分别与PLC中央处理器输入端连接；PLC中央处理器输出端与压缩机控制开关电路连接。

[0005] 本发明的优点在于：该系统采用模块化结构，体积小，取代了盘集装式仪表和分立式继电器控制装置，全面实现了合成气压缩机所有工艺控制点的自动控制，具有可靠性高、精度高，操作简单方便、经济实用，还具有扩展性，完全满足了合成氨生产控制要求。附图说明：

[0006] 图1为本发明结构示意图。

[0007] 图2为本发明压缩机联锁线路示意图。具体实施方式：

[0008] 本发明结构是包括合成气压缩机进气口与合成气管道连通，压缩机水冷系统与冷却水总管连通，压缩机供油系统与供油管道连通，并在压缩机合成气进气口、水冷系统进水口、供油系统进油口分别安装有气压表、水压表、油压表，其特征在于进气口、进水口、进油口各安装有三块电接点气压表、三块电接点水压表、三块电接点油压表，每块电接点仪表分别与PLC中央处理器输入端连接；PLC中央处理器输出端与压缩机控制开关电路连接。

[0009] PLC中央处理器还包括：

[0010] 气压触点信号比较器；该比较器包含：

[0011] 用于接收三个气压触点信号的接收装置，

[0012] 用于当两个触点信号输入时将“三取二”表决程序逻辑运算结果传输给指令装置的表决处理装置，

[0013] 用于接收表决处理装置运算结果并将信息传输给压缩机控制开关电路执行切断操作的气压指令装置；

[0014] 水压触点信号比较器；该比较器包含：

[0015] 用于接收三个水压触点信号的接收装置，

[0016] 用于当两个触点信号输入时将“三取二”表决程序逻辑运算结果传输给指令装置的表决处理装置，

[0017] 用于接收表决处理装置运算结果并将信息传输给压缩机控制开关电路执行切断操作的水压指令装置；

[0018] 油压触点信号比较器；该比较器包含：

[0019] 用于接收三个油压触点信号的接收装置，

[0020] 用于当两个触点信号输入时将“三取二”表决程序逻辑运算结果传输给指令装置的表决处理装置，

[0021] 用于接收表决处理装置运算结果并将信息传输给压缩机控制开关电路执行切断操作的油压指令装置；

[0022] 气压、水压、油压三指令装置分别与压缩机控制开关电路连接。

[0023] 电接点气压表、电接点水压表、电接点油压表其内部结构由压力传感器、压力显示器、触点开关组成，触点开关在压力值到达设定的下限值时会发出触点电信号。

[0024] 本发明的合成气压缩机安保装置的控制，是采用下位高性能控制仪表+上位机(触摸屏)的结构设计，即通过德国西门子公司的小型PLC S7-313C+嵌入式系统的TPC105-TD33液晶触摸屏结构。

[0025] 分别对合成气压缩机一段入口管道、冷却水总管、供油压力管道三个工艺控制点取压，即对合成气压缩机一段入口压力安装三块电接点压力表PS1-a\b\c、冷却水总管压力安装三块电接点压力表PS2-a\b\c、供油压力安装三块电接点压力表PS3-a\b\c，电接点信号分别远传至PLC控制器S7-313C。见附表1。

[0026] 表1压缩机联锁内容

[0027]

[0028] PLC处理器还包括气压、水压、油压指令装置分别与三者报警电路连接。一旦三者中任一组数据在“三取二”表决中为低值触发各自报警器。

[0029] 控制原理为：下位以PLC控制器S7-313C为核心，通过软件的编程实现了对合成气压缩机一段入口压力、冷却水总管压力、供油压力报警联锁装置的“三取二”表决逻辑控制，提高报警联锁装置动作的可靠性，排除误动或拒动事故，从而实现了合成气压缩机安保自控。所谓“三取二”表决逻辑控制是指对每一工艺控制点安装三块仪表检测，当三个仪表检测点中至少有两块以上仪表同时检测到该工艺控制点异常，仪表同时发送信号给PLC控制器S7-313C，PLC控制器S7-313C接收信号后进行“三取二”表决逻辑判断后输出信号，一路至报警系统进行声光报警，一路至电气系统进行安全联锁控制，压缩机自动停车或不能启动。同时，PLC中央处理器输出端与触摸显示屏连接。PLC控制器S7-313C将所有检测参数传输至上位TPC105-TD33触摸屏，触摸屏实现参数监视、实时趋势记录、历史记录、报警联锁、运行状态显示等功能。

[0030] 当其中一工艺控制点异常，即当合成气压缩机一段入口压力低于6kPa时，与电接点压力表低值设定值6kPa进行比较；或当冷却水总管压力低于150kPa时，与电接点压力表低值设定值150kPa进行比较；或当供油压力低于250kPa时，与电接点压力表低值设定值250kPa进行比较，所属工艺控制点的三块电接点压力表电触点PS-a\b\c同时闭合，或PS-a\b，或PS-a\c，或PS-b\c任意有两块电接点压力表电触点同时闭合，电触点闭合信号发送至PLC控制器S7-313C的输入系统的数字量输入DI模块，中央处理器单元PLCS7-313C接收到这“低值数据”触点闭合信号后，进行“三取二”表决程序逻辑运算处理，线圈R1或R2或R3也闭合输出信号至输出系统数字量输出DO模块，一路至报警系统进行声光报警，一路至电气系统在50ms内实现联锁控制，合成气压缩机自动停车或不能启动，避免了合成气压缩机抽负压、水压低、油压低等事故，从而实现了压缩机安保自控。

[0031] PLC控制器S7-313C通过PC适配器同时将所有检测参数输送至上位TPC105-TD33触摸屏，触摸屏简易地实现交互式人机对话操作，实现参数监视、实时趋势记录、历史记录、报警联锁、运行状态显示等功能。