5803A压缩机控制系统使用说明3分解.docx
《5803A压缩机控制系统使用说明3分解.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《5803A压缩机控制系统使用说明3分解.docx（25页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
5803A压缩机控制系统使用说明3分解
5803A压缩机控制系统
HMI
（触摸屏内容）
使用说明
自贡三强卡西尼压缩机有限公司
2014.12
本压缩机控制系统由触摸屏、PLC、控制电气以及附属元件等组成。
PLC直接对压缩机运行进行控制、自动及保护；触摸屏与PLC通讯完成对压缩机各项运行参数、控制参数的监控与操作。
压缩机控制过程描述
压缩机启动（投入保护或不投入保护、管线压力正常）：
1.点击“启动”按钮。
2.判断压缩机润滑油油温是否在设定范围内，否：
启动加热器进行加热，直到加热到设定值停止加热并下一过程；是：
直接下一过程。
3.启动辅助油泵进行打压，提升油压到设定值，否：
设定时间内未打压到设定值以上，停机不再继续启动，屏上信息条显示“油压建立超时保护停机”，此时需排除辅油泵是否有故障，或打压太慢超过设定的等待时间；是：
已打压到设定值以上，“润滑油压力故障”指示灯熄灭，同时延时设定的一段时间后，下一过程。
4.压缩机主电机启动运转。
5.自主电机启动开始延时一设定时间后，辅油泵自控投入。
当油压达到设定的停机值时辅油泵自停，油路中的油压在主油泵（曲轴泵）的驱动下继续运行，当控制转速降低时，主油泵出现打压不足，当油压下降到设定的启动值时辅油泵自启，保障油压正常。
压缩机运行中
1．保护投入：
如出现进气压力超限、排气压力超限、冷却水润滑油压力低、润滑油超温，压缩机将报警同时保护停机；出现1、2、3、4级排气温度超温，压缩机将报警，但不会保护停机。
2.保护不投入：
如出现进气压力超限、排气压力超限、冷却水润滑油压力低、润滑油超温，压缩机将只报警不保护停机，压缩机继续运行；出现1、2、3、4级排气温度超温，压缩机将报警，但不会保护停机。
3.手动调速模式运行：
点击“打开调节面板”—点击“上箭头”键或“下箭头”键可手动调整压缩机运行转速，也可直接点击“运行速度给定”下的数字框直接给定。
4.自动调速模式运行：
投保护，点击“打开调节面板”—点击“调速模式选择”—点击“自动调速被控量设定”下的数字框输入排气压力值，压缩机将自动控制排气压力。
1.界面、面板
1.1主界面
如上图所示，该主界面为HMI（触摸屏）的首画面（第一屏），于每次通电后显示的画面（开机画面之后），也是一般情况下显示的主要画面。
主界面布局由：
1.主选单区
2.实时时钟显示区
3.故障、报警信息显示条
4.运行累计记录块
5.实时测量显示块
6.操作面板打开按钮
7.压缩机示意图区
8.速度显示块
1.1.1主选单区
主选单区包含实时显示、数据记录、报警事件、联锁设置和设置5个主选项，其中联锁设置与设置下又包含其子选项。
主选单在任意选单画面下均在屏显示。
点击“实时显示”，任一选单画面下将切回首画面。
（注：
任一选单画面下，如未有任何触摸操作，10分钟后将自动切回首画面）
1.1.2实时时钟显示区
实时显示当前年、月、日、时钟信息，也是报警事件记录发生报警、故障信息用的系统时间，其时间校正通过主选单“设置”—“HMI”进行设置。
1.1.3故障、报警信息显示条
显示当前发生的报警、故障信息内容，内容以走马灯的形式逐条排列从右向左移动显示。
当条件正常并复位操作后，其相应内容自动消除。
1.1.4运行累计记录块
用于参考分析压缩机或电机的工作状况，已便于进行维护和检修。
当压缩机主电机运行后，将开始记录运行时间，时间已最小1分钟显示，按1小时进行累计记录。
开停次数记录依照主电机由停止到运转，记录加1次。
1.1.5实时测量显示块
实时显示当前通道下测量的压力或温度值。
1.1.6操作面板打开按钮
点击该按钮可打开一个操作窗口，可进行变频，设定自动调节等操作。
详细内容见“操作面板”
1.1.7压缩机示意图区
以示意图的方式展现压缩机的运行状态，并用动画来指示设备的运行，如主电机运行、报警、电加热等。
1.1.8速度显示块
显示当前输出到变频器上的变频控制信号。
信号按百分比数显示输出，最大100%对应变频器50Hz频率（电机最高转速），最小0%对应变频器15Hz（由变频器自身设置限制，可在变频器上修改）频率（电机最低转速）。
1.2输入面板
此面板为参数栏输入数值的操作键盘，如图所示：
点击预设置的输入栏即可弹出该面板，点击数值输入参数，输入完成后点击“ENTER”便可保存参数并自动关闭面板。
1.3操作面板
1.3.1手动调速
当“自动调速”按键被按下，其“状态条”同时变为“自动调速模式”显示，在点击“自动调速”按键会弹起，“状态条”显示将恢复为“手动调速模式”。
手动调速下，可进行手动控制变频器运行频率，从而控制电机转速。
可通过点击“增减速度”按键给定速度（微调），也可通过输入栏直接输入给定速度。
如需要在两个速度之间相互切换，可使用预存功能。
预存功能：
（压缩机运行、停机下都可操作）“给定速度”输入栏中输入预存的第一个速度，然后点击“预存给定1”按键即可存储第一个速度，在给定运存的第二个速度，再点击“预存给定2”按键，第二个速度即被存储。
使用时只需点击相应“预值给定1”或“预值给定2”按键即可。
1.3.2自动调速
点击“自动调速”按键，“状态条”变为“自动调速模式”，同时手动调速相关按键将不可操作。
“被控量设定”栏输入被控的值，压缩机如在运行中将自动调速，调节被控量在设定值的范围上下。
（本机调节控制排气压力）
自动调速调节性能取决于PID控制参数，修改参数于主选单“设置”—“PID”子选单下进行设置，详细内容见“PID”。
使用注意：
1.在未投入保护的情况下（保护投入开关手柄处于横向状态）是不能使用自动调速模式的，需要投入保护，才可切换到自动调速模式使用。
已在自动调速模式下，如果取消保护，自动调速模式将强制切回手动调速模式。
2.自动调速模式切回手动调速模式后，其“速度给定”栏的值可能需要手动调节到需要的值。
2.数据记录
点击主选单“数据记录”
数据记录将实时记录所使用通道的测量数据，已每5分钟记录一次，可记录800次，约2.5天的记录数据，通过操作右边和下边的滚动条翻看查阅。
记录时间的正确将取决于系统时间，其时间校正通过主选单“设置”—“HMI”进行设置。
3.报警事件
点击主选单“报警事件”
报警事件将记录产生在首画面“故障、报警信息显示条”上显示的信息，并按时间顺序排列，新产生的信息显示在最上面。
报警事件能记录100条，超出100条将覆盖最早的信息条，可通过操作右边的滚动条翻看查阅。
记录时间的正确将取决于系统时间，其时间校正通过主选单“设置”—“HMI”进行设置。
4.联锁设置
4.1工艺保护
点击主选单“联锁设置”—“工艺保护”
工艺保护是对压缩机运行中各测量通道工作状态进行监控，判断各监控通道状态是否超限，如任意通道问题引起超限将实施压缩机停机保护，防止问题通道继续超限，已保障压缩机安全运行。
在压缩机停机状态，并且“保护投入”开关投入的情况下（保护投入开关手柄竖向状态），如各监控通道任意通道超限中，压缩机将限制不许启动（点击“启动”按钮无效），需处理好问题通道不在超限，并点击“故障消除”按钮进行复位，复位后即可启动压缩机；或特殊情况下不投入保护也可启动压缩机。
判断故障是否复位（消除），可通过点击“故障消除”按钮后查看首画面上的“故障、报警信息显示条”相应信息是否消除，或者直接观察控制柜面板上相应指示灯是否熄灭。
注意：
1.“润滑油压力故障”指示灯停机状态不会熄灭，但“故障、报警信息显示条”上的“润滑油压故障”信息条会消失。
2.工艺保护设置的相关参数值请根据压缩机设计要求和实际使用工况进行调整。
4.1工艺报警
点击主选单“联锁设置”—“工艺保护”
工艺报警仅对各级排气温度超温进行报警，报警不会联锁停机，压缩机继续运行。
当问题级排气温度恢复正常后，点击“故障消除”按钮可进行报警指示消除。
注意：
工艺报警设置的相关参数值请根据压缩机设计要求和实际使用工况进行调整。
4.2电机保护
本压缩机未涉及电机保护的相关硬件，此选项不可操作仅作保留。
5.设置
5.1基本设置
5.1.1润滑油加热控制
上限温度停止：
当电加热器加热润滑油时，被加热的油温达到此值时将自动停止加热。
下限温度加热：
当油温低于此值时电加热器将自动开启加热。
（注意：
停机状态下油温低于此值不会启动加热器，但“故障、报警信息显示条”将显示“润滑油温低”；手动模式下加热除外）
加热模式自动/手动切换：
点击“切换到……”下的按键，将切换到手动加热，在点击“手动模式下”下的按键即可手动开启电加热器进行润滑油加热，再点击此按键可关闭电加热器。
点击加热模式切换键可回到自动加热模式。
（注意：
1.手动加热，油温会自动控制在设定的上限与下限温度范围中
2.在手动模式下油温低和未开启电加热器时，启动压缩机将会在“故障、报警信息显示条”上显示“加热器手动状态请手动加热”，此时需要手动开启加热或切换回自动模式）
5.1.2压缩机启机油压建立计时
在压缩机启动中辅油泵运行时，将会计时一个设定的时间，以等待其油压上升到设定的值（此值为“联锁设置”—“工艺保护”下的“润滑油压”下限设定值），如在计时时间内未到达设定值压缩机将停机不再继续启动；而达到或超过设定值后，就紧接着再延时第二设定的时间，以确保压缩机油路通畅，随后主电机启动。
超时未建立停机时间与油压建立后时间的设定：
第一时间设定，请根据辅油泵打压情况调整，一般可设定长一些，但不要过长，保证辅油泵有足够的打压时间即可。
第二时间设定，如设定时间长些，则可使油路中的润滑油预循环也长些，特别是在环境温度较低时，曲轴箱中被加热的润滑油可以更好的循环出油路中的油；如设定时间短则可缩短启动过程。
5.1.3压缩机主电机启动后辅油泵自控
当压缩机主电机开始运转后，其转速提升并不是很快，连接曲轴的主油泵（曲轴泵）打压也会不足，此时仍需要辅油泵继续打压。
当转速提升到一定程度后，主油泵打压正常，辅油泵已就不再需要继续运行的必要，辅油泵将投入自控，在油压不足时自动启动保障油压正常。
从主油泵开始运转到打压正常的这段时间，即为辅油泵投入自控之前的设定时间，合适的时间设定可使主油泵与辅油泵之间的打压衔接。
辅油泵自控中的油压下限设定与上限设定：
下限设定值不要低于油压保护值即可，上限设定值按照压缩机设计要求一般不超过0.4MPa即可。
辅油泵自控切除：
当需要辅油泵一直运行时，可使用此功能。
如主油泵打压不正常时压缩机临时运行的一个强制措施。
5.1.4柜内风扇延时停
当压缩机停机后，因其控制柜内还存在变频器所产生的温度，所有可设定控制柜背面的通风风扇再运行一段时间，使柜体内空气继续循环，以使柜体内的温度更快下降到室温。
（注：
如因时间设置太长，需要停下风扇，只需长按停止按钮即可）
5.2变送器参数
填写变送器量程，以使PLC正确的换算出准确的测量值。
已温度变送器为例：
此温度变送器量程-50—450℃，当被测体最低温度-50℃时
变送器对应输出信号为4mA；又当被测体最高温度450℃时，
变送器对应输出信号为20mA。
4mA-20mA信号传送进PLC后
根据所填写的量程参数，PLC就可计算出所对应的值。
因PLC内部计算程序编写方式不同，填写时需注意：
1.每个变送器量程是不同的需独立填写
2.每个变送器填写两个参数
3.图中“量程范围”栏，需先将变送器所标量程的上限值减去量程下限值后填入。
（如：
温度变送器-50—450℃，450-（-50）=450+50=500此值即为填入的参数值）
4.图中“量程下限”栏直接填入变送器所标量程的下限值。
（如：
压力变送器0-4MPa，0即为填入的参数值；温度变送器-50—450℃，-50即为填入的参数值）
5.3PID
自动调速调节性能取决于PID控制参数，合理的参数设置是有必
要的。
5.3.1比例动作（P）
对于设定值拥有比例带，其中将操作量（控制量）与偏差成比例的动作称为比例动作。
当前值小于比例带时，操作量为100％。
在比例带内操作量与偏差成比例逐渐变小，如果设定值和当前值一致（偏差转成0），操作量将随着操作量输出指定参数，转成0％或者50％。
（逆动作时）比例带用相对于输入范围全幅的百分率来表示。
在比例动作中，产生静差（残留偏差），通过缩小比例带，可以减小静差值。
但是，如果过小会将产生震颤。
5.3.2积分动作（I）
比例动作中发生静差。
此时，在比例动作中组合积分动作，随着时间的推移，静差逐渐减少，测定值和设定值逐渐趋向一致。
积分时间：
表示积分动作强弱的单位，如图所示，对于阶梯状的偏差，表示积分的操作量达到与比例动作相同的操作量为止的时间。
积分时间越短，根据积分动作进行的订正则越强。
但是，如果过短，订正动作会变得过强，有时会产生震颤。
5.3.3微分动作（D）
由于比例动作和积分动作是针对控制结果的订正动作，无论如何应答都会变慢。
微分动作为了补偿这个缺点，对于剧烈的干扰给予较大的操作量，使其快速恢复到原来的状态。
以与产生偏差的斜率（微分系数）成比例的操作量进行订正动作。
微分时间：
表示微分动作强弱的单位，如图所示，对于阶跃的偏差，表示微分的操作量到达与比例动作相同的操作量为止的时间。
微分时间越长，根据微分动作进行的订正则越强。
5.3.4PID动作
PID动作是组合了比例动作（P）、积分动作（I）以及微分动作（D）的动作，对于有死区时间的控制对象也有良好的控制结果。
通过比例动作进行无震颤的平滑控制，以积分动作自动修整偏移，运用微分动作加快对于干扰的应答。
以下表示对于阶跃偏差、脉冲偏差的PID动作的操作量变化：
5.3.5动作方向
请在PID控制中选择以下2个之中的一个控制方向。
反向动作：
测定值比设定值小时，增加操作量。
正向动作：
测定值比设定值大时，增加操作量。
5.3.6关于PID参数的调整
PID参数和控制状态的一般关系如下所示：
不管达到稳定需要多少时间（整定时间），不希望产生超程时，扩大比例带（P）。
即使产生超调，希望尽早形成稳定的控制状态时，缩小比例带（P）。
但是，如果过小，会产生震颤。
当产生宽幅的震颤，或在重复超调，达不到目标值，很可能因为积分动作过强。
通过增加积分时间（I），或扩大比例带（P）时，可以缩小震颤。
产生短周期的震颤时，控制系统的响应变快，微分动作过强。
此时，请缩小微分作用（D）。
5.3.7关于采样周期
采样周期可以以10ms为单位进行指定（0.01～99.99s）。
但是，实际的PID运算取决于采样周期和PID指令执行时（每个扫描周期时间）的组合。
5.3.82-PID参数（α）
输入滤波器系数。
通常请以0.65使用。
值越接近0，滤波器则效果越弱。
（注：
如果设定为0.00，2-PID参数α将转成0.65。
通常请设定为000）
5.3.9AT计算增益
对通过AT进行的PID调整的计算结果的自动存储值的补给度通过定义进行调整时加以设定。
通常在默认值下进行使用。
5.3.10限位周期滞后
在“被控量设定”中，设定发生限位周期时的滞后。
默认值中，逆动作的情况下，在“被控量设定”——0.20%的滞后中将输出控制量置于最大值。
由于反馈量（测量值）的不稳定，在无法发生正常的限位周期时，增大该值。
但是，如果过大，AT精度将变低。
（注：
0.00%时，默认值0.20%）
5.3.11PID自整定
PID自整定取决于限位周期法。
PID整定中强制性改变输出控制量（最大值←→最小值），并观测控制对象的特性，基于该观测结果，自动运算P、I、D三常数，并存储。
5.3.11查看曲线图
PID三常数整定时（手动整定或自整定），可通过查看此曲线图来观察波形，以方便整定参数。
图中蓝色线表示设定的值（固定的），红色线表示实时反馈的值（变化的，如排气压力）。
通过改变“显示下限”与“显示上限”栏中的值可对曲线图进行放大操作。
（注：
设定值与反馈值均统一变换为0-32767的数值范围）
5.4通信
利用HMI接口进行通信，PLC数据采取中转的方式进行，对通信要求不高但又需要RS485，Modbus协议进行通信的场合适用。
通信接线请参看屏上说明。
Modbus地址表，详见附页：
附1
5.5HMI
此设置窗口主要对本触摸屏的一些基本设置，可根据需要调整。
其中“工厂调试”不可操作为保留项。
“触屏校准”用于矫正触摸位置正确性；可操作，但需要输入用户等级密码后方可调整，触摸正常请问使用。
（密码默认：
888888）
附1：
Modbus地址表
Modbus地址表
序号
地址
功能定义
数据范围
备注
1
30101
进气压力值
无符十进制3位整数2位小数
单位:
Kpa
2
30102
排气压力值
无符十进制2位整数3位小数
单位:
Mpa
3
30103
冷却水压力值
无符十进制2位整数3位小数
单位:
Mpa
4
30104
润滑油压力值
无符十进制2位整数3位小数
单位:
Mpa
5
30105
1级排气温度
有符十进制3位整数1位小数
单位:
℃
6
30106
2级排气温度
有符十进制3位整数1位小数
单位:
℃
7
30107
3级排气温度
有符十进制3位整数1位小数
单位:
℃
8
30108
4级排气温度
有符十进制3位整数1位小数
单位:
℃
9
30109
润滑油温度
有符十进制3位整数1位小数
单位:
℃
10
11
10100
主电机运转
0:
停止1:
运转
12
10101
压缩机运行
0:
停止2:
运行
13
10102
变频器故障
0:
正常1:
故障
故障联锁停车
14
10103
冷却水压力故障
0:
正常1:
故障
下限联锁压缩机停车
15
10104
润滑油压力故障
0:
正常1:
故障
下限联锁压缩机停车
16
10105
排气压力故障
0:
正常1:
故障
上限联锁压缩机停车
17
10106
进气压力故障
0:
正常1:
故障
上下限联锁压缩机停车
18
10107
PLC电源
0:
无电1:
正常
19
10108
辅油泵运转
0:
停止1:
运转
20
10109
1级排气温度报警
0:
正常1:
报警
上限报警
21
10110
2级排气温度报警
0:
正常1:
报警
上限报警
22
10111
3级排气温度报警
0:
正常1:
报警
上限报警
23
10112
4级排气温度报警
0:
正常1:
报警
上限报警
24
10113
润滑油温度故障
0:
正常1:
故障
上限联锁压缩机停车
升级会员 