一种天然气压缩机组控制系统浅析-机电毕业论文(2)

　　2.2现场仪表

　　2.2.1成撬安装压力表

    成撬安装压力表符合以下要求：用于工艺气的表盘尺寸为4.5″,用于辅助设备的表盘尺寸为2.5″,实体表面，开关表，不锈钢弹簧管、承孔和移动件，双单位显示，钢制脉动缓冲器，1/2″NPT接口。

　　2.1.2成撬安装温度表

    成撬安装温度表符合以下要求：双金属,不锈钢构件，压封，表面调整，钢化玻璃，硅树脂涂层发条，双单位显示，全量程精度1%，3″表盘，1/2″NPT接口。

　　2.3 PLC

　　2.3.1 PLC组成

　　PLC安装于就地控制柜内，WAHLE CONTROL SYSTEMS使用AB公司的SLC500 PLC作为控制核心，主要由CPU模块、I/O模块、通讯模块、电源模块、安装附件等构成，采用模块式结构，图1为模块式PLC结构示意图。为保证系统的可靠性，PLC的处理器按热备设计。PLC所选用的模块为带电可插拔型模块，且每块模块带有自诊断功能。PLC系统能够满足所需的热备冗余配置要求。对硬件的地址分配设置、I/O的量化等采用组态的方式完成。

图1 模块式PLC结构示意图

     WAHLE CONTROL SYSTEMS采用的SLC500 PLC主要由1个CPU模块、1个10槽机架、1个7槽机架、2个电源模块、3个16-PT输入模块、2个16-PT输出模块、1个8-PT 模拟输入模块、1个4-PT模拟输出模块、1个4-PT模拟输入模块、2个8-PT RTD输入模块、3个8-PT TC输入模块、1个通讯模块、1条通讯电缆等组成。

 　　作为控制系统的核心，SLC500通过专用通讯电缆与MMI（人机界面——触摸屏控制面板）通讯，实现机组的实时监控、参数调整、数据处理等，技术人员还可以通过工程师工作站与SLC500进行通讯，进行相应权限内的操作。

　　2.3.2 SLC5/04 CPU模块

    SLC5/04 CPU模块前面板由一个三位选择开关、三个通讯接口和六个指示灯组成，侧面有存储器模块、电池、跳线设定和铭牌等。图2为SLC5/04 CPU模块结构示意图。

图2 SLC5/04 CPU模块结构示意图

　　2.3.3 I/O模块

　　⑴模拟输入模块1746-NI8

　　模/数转换器为16位,共模抑制比100dB,输入相互隔离。模拟量输入模块上有报警限位设定。供给现场两线制变送器24VDC电源由PLC系统提供。输入信号4～20mA或1～5VDC可任选，有源输入或无源输入可任选。

　　⑵模拟输出模块1746-NO4I

　　数/模转换器为14位,输出0～20mA或4～20mA信号，具有输出隔离，具有短路保护和断路报警等功能。带负载能力不小于500Ω。

　　⑶热电阻输入模块1746-NR8

　　接收现场采用的三线制或四线制热电阻信号。热电阻主要技术特性为：Pt100，α＝0.00385Ω/Ω/℃，模块3150MCM

　　SLC500采用MODBUS通信模块，能完成不同通信协议间的转换，带有2个Modbus通信接口，通信速度可在300～38400bit/s之间任选，1个TCP/IP接口。

　　2.3.5电源模块1746-P3 

PLC系统向现场二线制仪表回路、无源触点以及继电器提供符合要求的24VDC电源（冗余）。24VDC电源的配电由供货商负责。为模拟量输入、模拟量输出、数字量输入、数字量输出等不同类型的I/O模块提供独立的24VDC供电回路，每个供电回路应设置双刀断路器。

　　2.3.6安装附件

　　用于安装可编程序控制器，包括输入/输出模块等设备的全部安装附件、机架、内部连接电缆（线）、与现场信号连接的端子排等,安装附件按20%的余量设计。

　　2.4操作员工作站

　　供货商为机组配备1套操作员工作站。操作员工作站即控制柜的控制面板。操作员工作站是操作人员与控制系统的人机界面，操作员通过它可详细了解运行情况，并可下达操作控制命令，从而完成对机组的监控和。

　　操作员工作站将直接与PLC交换数据，它具有数据采集及处理、实时及数据的管理、动态工艺流程及其他图形的显示、报警/事件管理、报表生成及打印等功能。在远控模式时，关闭操作员工作站不对UCS的信号传输、运行有任何影响。

　　2.5发动机控制系统—ESM^®

    ESM^®是发动机总体管理系统，行使点火控制、速度控制、爆燃检测、起停控制、故障诊断、故障记录和报警停机等功能。

ESM^®控制发动机启停的逻辑框图如下图3-图5：

图3  启动逻辑框图

图4  停机逻辑框图

图5  紧急停机逻辑框图

　　1.5触摸屏

    WAHLE CONTROL SYSTEMS采用的触摸屏为AB公司的PanelView1000+触摸屏，带有RS232串口通讯口、USB接口、TCP/IP接口、DH485、DH+等接口。

　　4．控制系统软件

　　为完成机组控制任务，机组控制系统配备了如下软件：

　　4.1 PLC程序编程软件

　　SLC500采用RSLogix500编程软件。

　　4.2 PLC用户通讯软件

    SLC500采用RSLinx通讯软件。

　　4.3 MMI组态软件

　　PanelView1000+采用PanelBuilder32组态软件。该软件具有强大的图形编辑、显示功能，具有支持三维图的编辑、显示能力。支持多窗口显示及动态画面显示。具有通信管理、数据库管理、动态和静态画面编辑、文本编辑、在线帮助、实时趋势编辑显示、历史趋势编辑显示、报警管理、事件管理、报告管理、打印等功能模块。

　　5.结束语

    此机组控制系统结构紧凑，性能稳定可靠，具有很广泛的使用性和适用性。