压缩机的智能控制系统
大型透平压缩机多维度智能化管控技术应用

第60卷 第2期2024年3月石 油 化 工 自 动 化AUTOMATIONINPETRO CHEMICALINDUSTRYVol.60,No.2Mar,2024稿件收到日期:20230926,修改稿收到日期:20240125。
作者简介:张军(1970—)男,陕西咸阳人,1994年毕业于西北轻工业学院机械电子工程专业,现就职于北京康吉森技术股份有限公司应用研发部,主要从事透平压缩机自动化控制应用研究工作。
大型透平压缩机多维度智能化管控技术应用张军1,梁广月1,齐丽萍2(1.北京康吉森技术股份有限公司,北京100000;2.长庆油田(榆林)油气有限公司,陕西榆林719000)摘要:为了提高透平压缩机组控制的可辨识性、非稳态波动的抗干扰性,改善系统的稳定性,提出了大型透平压缩机的多维度智能化管控技术。
该技术整合了所有数据的重要关联特征,并对各关联项尤其是强关联项进行分类提取和解析建模,生成关联因素矩阵进行计算比对及协调控制,并对重要独立变量进行数据特征放大回归线性分析,提前预见数据趋向特征,最终进行及时准确的主动性控制,避免问题及影响的不断放大,保证机组的稳定运行,实现大型透平压缩机的全局稳态化智能主动控制。
关键词:透平压缩机;多维度;稳态化智能控制;性能控制;预测技术中图分类号:TP273 文献标志码:B 文章编号:10077324(2024)02003005犃狆狆犾犻犮犪狋犻狅狀狅犳犕狌犾狋犻 犱犻犿犲狀狊犻狅狀犪犾犐狀狋犲犾犾犻犵犲狀狋犆狅狀狋狉狅犾犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔犳狅狉犔犪狉犵犲犛犮犪犾犲犜狌狉犫犻狀犲犆狅犿狆狉犲狊狊狅狉ZhangJun1,LiangGuangyue1,QiLiping2(1.BeijingConsenTechnologiesCo.Ltd.,Beijing,100000,China;2.ChangqingOilfield(Yulin)OilandgasCo.Ltd.,Yulin,719000,China)犃犫狊狋狉犪犮狋狊:Toimprovetheidentifiabilityandimmunityofnon steadyfluctuationofturbinecompressorunitcontrol,andtoimprovethestabilityofthesystem,amulti dimensionalintelligentcontroltechnologyforlarge scaleturbinecompressorisproposed.Thetechnologyintegratestheimportantrelationcharacteristicsofallthedata,therelateditemsofeachfactor,especiallythestrongrelateditemsareclassifiedandextracted,andanalyticallymodeled.Thecorrelationfactormatrixisgeneratedforcalculation,comparison,andcoordinatedcontrol.Thedatacharacteristicsofimportantindependentvariablesareanalyzedbylinearregression.Thetrendcharacteristicsofdataispredictedinadvance.Theactivecontrolisultimatelyconductedtimelyandaccuratelytoavoidthecontinualmagnificationofproblemsandeffects.Thestableoperationoftheunitisensured.Theglobalsteadystateintelligentactivecontroloflarge scaleturbinecompressorisrealized.犓犲狔狑狅狉犱狊:turbinecompressor;multi dimension;stabilizedintelligentcontrol;performancecontrol;predictivetechnology 目前,透平压缩机在过程工业生产中被广泛应用,几乎涵盖了石油化工、钢铁、制药等领域,作为工业生产的动力源,在装置生产中尤为重要。
变频压缩机的工作原理

变频压缩机的工作原理
1.变频驱动技术:变频压缩机采用变频驱动技术,将电源交流电转换
为直流电,然后再将直流电通过变频器转换为可变频率和可调电压的交流
电供给电机。
通过调整电机的转速,实现对制冷剂压缩比的控制。
2.智能控制系统:变频压缩机配备了智能控制系统,可以实时监测制
冷系统的运行状态,并根据需求调整压缩机的运行模式。
根据环境温度、
湿度和来自传感器的信号,系统可以精确计算出当前的制冷负荷,并自动
调整电机的转速,以满足实际需求。
3.可变频率和可调电压:变频压缩机可以根据制冷负荷的大小,调整
电机的转速和电压。
当负荷较大时,电机转速加快,提高制冷剂气体压缩比,增加制冷能力;当负荷较小时,电机转速减慢,降低制冷剂气体压缩比,节约能源。
4.高效能源利用:变频压缩机通过根据实际需求智能调整转速和电压,降低运行功耗,提高能源利用效率。
相较于传统的定频压缩机,变频压缩
机能够根据负荷变化而变化,尽量保持在最佳运行状态,减少能源浪费。
5.节能环保:由于变频压缩机能根据负荷的变化智能调整压缩机的运
行状态,所以可以更好地适应不同负荷条件,降低能耗。
同时,由于变频
压缩机可以实现精确控制和调节,可以减少制冷系统的运行周期,更加节
能环保。
总之,变频压缩机通过变频驱动技术和智能控制系统,根据制冷负荷
的大小调整电机的转速和电压,实现能源的高效利用和精确控制。
变频压
缩机具有节能环保、高效能源利用和精确控制等优点,是现代制冷系统中
常用的压缩机之一。
改进空气压缩机的方法

改进空气压缩机的方法空气压缩机是一种常用的工业设备,广泛应用于各种领域。
但是,现有的空气压缩机存在一些问题,如能耗高、噪音大、维护成本高等。
因此,如何改进空气压缩机已成为一个迫切需要解决的问题。
本文将介绍几种改进空气压缩机的方法。
一、采用变频技术传统的空气压缩机通常采用定频电机驱动,无法根据实际负载变化自动调节转速。
而采用变频技术的空气压缩机则可以根据负载变化自动调节转速,从而达到节能的目的。
例如,某公司使用传统的空气压缩机,每年的能耗费用达到了100万元。
后来,他们采用了变频空气压缩机,能耗费用降至60万元,节省了40万元。
二、优化压缩机的结构空气压缩机的结构决定了其性能,因此优化压缩机的结构可以改善其性能。
例如,可以采用双螺杆压缩机代替单螺杆压缩机,双螺杆压缩机的压缩效率更高,噪音更小,维护成本更低。
另外,可以采用先进的润滑技术,如油气分离技术、油气混合技术等,有效地延长了压缩机的使用寿命。
三、增加压缩机的智能控制系统压缩机的智能控制系统可以根据实际负载变化自动调节压缩机的运行状态,从而节省能源,降低噪音。
例如,可以采用PLC控制系统,实现对压缩机的自动控制。
另外,可以增加传感器,监测压缩机的运行状态,及时发现问题并进行处理,提高了压缩机的可靠性。
四、加强压缩机的维护管理良好的维护管理可以保证压缩机的正常运行,延长使用寿命。
例如,定期更换滤芯、油品、密封件等易损件,定期清洗压缩机内部,及时处理故障等。
另外,可以采用远程监控技术,实时监测压缩机的运行状态,及时发现问题并进行处理。
综上所述,改进空气压缩机的方法有多种,可以采用变频技术、优化压缩机的结构、增加压缩机的智能控制系统、加强压缩机的维护管理等。
这些方法不仅可以提高空气压缩机的性能,还可以节约能源,降低噪音,减少维护成本,提高生产效率。
因此,企业应该根据自身情况选择适合自己的改进方法,以提高空气压缩机的性能和效益。
基于plc的压缩机自动控制系统

C omputer automation计算机自动化1 前言中铝山东有限公司第二氧化铝厂有压缩机5台,压缩机岗位主要负责为种分分解槽提供所需压力的压缩空气、吹管道用风、过滤机风包用风、气动阀用风等,是第二氧化铝厂重点设备。
改造前设备运行过程中,已经暴露出很多问题,严重影响了压缩机的运行和维护。
1.1 存在问题压缩机的监控不集中,每台压缩机单独1套操作台,随着第二氧化铝厂生产规模的扩大,对压缩机的连续运行时间和投入设备数量也随之提高,为满足生产操作人员有时要同时监控三个操作台,工作强度特别大。
原控制回路全部采用继电器联锁控制,应用了大量的中间继电器、时间继电器,机械接触点很多,电气联锁信号非常多,线路烦琐复杂,容易损坏,故障率高,控制效率低。
控制仪表全部是电-II型仪表,控制、报警参数的调节靠人为手动,不能实现智能控制,所监测的进排气压力、温度等控制参数不能进行数据存储,保护回路动作引起压缩机跳闸造成压缩机不能进行正常启动时,系统维护人员很难查找引起系统动作的原因,在系统的修复上存在很大的困难。
1.2 改造的必要性电气、仪表控制系统的装备技术水平已远远滞后,为了提高压缩机自动运行的性能,在目前控制状况的基础上进行改造是很必要的。
我们结合工业自动化先进技术和压缩机岗位生产操作的特点,通过技术方案的比较及产品选型的反复论证,完成采用了高压电动机保护器和PLC控制技术相结合的控制方式,实现了低成本自动化改造措施,做到了投资省、见效快、实用性强,在确保压缩机可靠运行的前提下,对控制参数监测采集、集中监控、自动控制、故障诊断等方面提出了更高的要求,完成了自动化技术、计算机技术、通讯技术和管理技术融为一体的自动化系统。
2 系统控制概述压缩机的控制主要为仪表控制设备和电气控制设备两部分。
仪表控制设备主要包括参与压缩机控制的压力、温度和电量等现场仪表。
电气控制设备主要包括主机和辅机部分。
主机是压缩机的核心部分,也是压缩机中最重要的设备。
电动压缩机控制系统如何实现智能化和自适应

电动压缩机控制系统如何实现智能化和自适应在当今的科技发展浪潮中,电动压缩机在众多领域发挥着至关重要的作用,从家用空调到工业制冷,从新能源汽车的空调系统到大型数据中心的冷却设施,处处都能看到其身影。
而实现电动压缩机控制系统的智能化和自适应,无疑是提升其性能、效率和可靠性的关键所在。
要理解电动压缩机控制系统的智能化和自适应,首先得清楚电动压缩机的工作原理。
简单来说,电动压缩机通过电机驱动压缩机构,将低温低压的气体压缩成高温高压的气体,从而实现制冷或制热的效果。
而控制系统则负责调节电机的转速、功率以及压缩机的运行状态,以满足不同的工作需求。
智能化的实现,离不开先进的传感器技术。
通过在压缩机内部和外部安装各类传感器,如压力传感器、温度传感器、电流传感器等,可以实时监测压缩机的运行参数。
这些传感器就像是压缩机的“眼睛”,能够敏锐地感知到各种变化。
比如,压力传感器可以检测出压缩机排气和吸气的压力,温度传感器能够测量压缩机内部和周围环境的温度,电流传感器则能监测电机的工作电流。
有了这些实时数据,控制系统就能根据预设的算法和策略,做出相应的调整。
比如说,当环境温度升高,制冷需求增大时,控制系统会根据温度传感器传来的数据,提高电机的转速,增加压缩机的输出功率,以提供更强的制冷效果。
反之,当环境温度降低,制冷需求减小时,控制系统会降低电机转速,减少功率输出,避免能源的浪费。
这种根据实时环境变化自动调整运行状态的能力,就是智能化的一种体现。
自适应功能的实现,则需要控制系统具备强大的学习和优化能力。
这可以通过建立复杂的数学模型和算法来实现。
例如,通过分析大量的历史运行数据,包括不同环境条件下的运行参数、能耗情况、故障记录等,控制系统可以总结出规律,并预测在未来相似的工况下,如何以最优的方式运行。
同时,自适应功能还体现在对压缩机自身性能变化的适应上。
随着使用时间的增长,压缩机的部件可能会出现磨损、老化等情况,导致性能下降。
智能压缩空气站工作原理

智能压缩空气站工作原理
智能压缩空气站是一种能够通过智能控制系统调节和管理空气压缩机工作的设备。
它主要由空气压缩机、储气罐、智能控制系统和相关配件组成。
工作原理如下:
1. 空气压缩机:智能压缩空气站内部一般配置有一台或多台
空气压缩机。
空气压缩机是将大气中的空气通过机械压缩,将其体积缩小并增加其压力,然后通过排气管道输送到储气罐中。
2. 储气罐:储气罐是一个具有一定容积的密封容器,用于储
存空气压缩机压缩出来的气体。
在储气罐中,气体可以保持一定的压力和流量,并为后续使用提供稳定的气体来源。
3. 智能控制系统:智能压缩空气站配备了智能控制系统,通
过传感器实时监测和控制空气压缩机的工作状态和气体压力。
智能控制系统可以基于设定的压力范围和使用需求,自动调节空气压缩机的工作时间和负荷大小,以避免能源浪费和机器运行过载。
4. 相关配件:智能压缩空气站还包括其他的相关配件,例如
管道系统、压力传感器、调节阀、过滤器等。
这些配件的作用是确保气体的流量、压力、纯度和稳定性,以满足不同应用领域的需求。
智能压缩空气站的工作原理可以通过智能控制系统的精确调节,
使得空气压缩机的工作更加高效、节能,并且根据不同的使用需求提供稳定的压缩空气供应。
这种智能的工作方式可以提高压缩空气站的使用寿命,减少维护和运行成本,同时也有助于保护环境和节约能源。
氧气压缩机的结构及制造

氧气压缩机的结构及制造氧气压缩机是一种用于将空气中的氧气压缩成高压气体的设备。
它的结构复杂,主要包括压缩机本体、电动机、冷却系统和控制系统等部件。
压缩机本体是氧气压缩机的核心部分,通常由气缸、活塞、连杆和曲轴等组成。
气缸负责容纳氧气并将其压缩,活塞则作为压缩气体的运动部件,通过连杆和曲轴传递动力。
这种结构能够保证氧气在压缩过程中的稳定性和高效性。
电动机是氧气压缩机的动力源,通常采用电力驱动。
电动机的功率大小决定了氧气压缩机的工作效率和输出能力。
此外,为了保证电动机的稳定运行,还需要配备电机保护系统,能够实时监测电机运行状态,以防止过载和短路等故障。
冷却系统在氧气压缩机中起到降温和防止过热的作用。
氧气在被压缩的过程中会产生热量,如果不及时散热,会影响氧气的质量和机器的正常运行。
因此,冷却系统采用散热器和风扇等组件,将产生的热量散发出去,确保氧气的压缩过程能够持续进行。
控制系统是氧气压缩机的智能化部分,它能够对氧气压缩机的运行状态进行监测和控制。
通过传感器和仪表等装置,控制系统可以实时检测气压、温度和润滑油的状态,并采取相应的措施进行调整。
这样可以保证氧气压缩机在工作过程中的安全和稳定性。
制造氧气压缩机需要高度的技术和工艺水平。
首先,需要根据压缩机的设计参数选择合适的材料,并通过精确的加工工艺制造出各个部件。
然后,需要进行严格的装配和调试,确保各个部件间的配合紧密、运行平稳。
此外,还需要进行严格的质量检测和性能测试,以保证氧气压缩机的安全可靠性。
总之,氧气压缩机在现代工业中起着重要的作用。
了解其结构和制造过程,对于使用和维护氧气压缩机具有重要的指导意义。
只有保证仪器的正常运行和定期维护,才能保证生产效率和产品质量的提升。
新能源汽车空调电动压缩机控制技术的智能化调试方法

新能源汽车空调电动压缩机控制技术的智能化调试方法随着新能源汽车的快速发展,空调系统也变得越来越重要。
其中,电动压缩机是空调系统的关键组件之一。
为了提高新能源汽车空调系统的效能和性能,智能化调试方法应运而生。
本文将介绍新能源汽车空调电动压缩机控制技术的智能化调试方法。
一、新能源汽车空调电动压缩机控制技术的发展现状随着环保意识的增强和汽车行业的发展,新能源汽车成为了市场的热点。
空调系统是新能源汽车中不可或缺的部分,其中电动压缩机作为空调系统的核心,控制技术的发展对于空调系统的稳定运行和能效的提升至关重要。
目前,新能源汽车空调电动压缩机控制技术的发展主要表现在以下几个方面:1. 电动压缩机的调节精度不断提高,可以根据车内温度和外界温度的变化进行智能调节,提供更舒适的车内环境。
2. 控制策略的优化,使得电动压缩机在工作过程中更加高效,能耗更低。
3. 与车辆其他系统的集成,实现全方位的控制和管理,提高车辆的整体性能。
二、智能化调试方法的意义与要求智能化调试方法的引入可以有效提高新能源汽车空调电动压缩机控制技术的稳定性和性能。
智能化调试方法应满足以下几个要求:1. 快速调试:智能化调试方法应该能够迅速对空调系统进行调试和优化,节约时间和人力成本。
2. 精准调试:智能化调试方法要能够准确地识别出电动压缩机工作状态的不足,并提供相应的调整方案。
3. 自动化调试:智能化调试方法应该能够自动进行调试,减少人为干预的影响。
三、基于数据分析的智能化调试方法基于数据分析的智能化调试方法是一种高效且准确的调试方式。
它通过收集和分析大量的实时数据,将其与设定的调试标准进行比对,从而得出电动压缩机控制参数的优化方案。
具体步骤如下:1. 数据采集:通过传感器等设备,实时采集电动压缩机运行的各项数据,包括但不限于温度、电压、电流等。
2. 数据分析:将采集到的数据进行处理和分析,得到电动压缩机在不同工况下的性能表现。
3. 调试参数优化:根据数据分析的结果,结合设定的调试标准,优化电动压缩机的控制参数,提高工作效率和能效。
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压缩机的智能控制系统
一、需求简述
在原有系统稳定执行的基础上,增加系统故障分析功能、系统决策功能,以实现对压缩机状态参数的分析,对压缩机执行机构的智能控制决策,一是提升控制参数的性能,为用户、系统维护人员提供更好的操作体验;二是实现故障的自动分析判断,为维修人员提供直观的维修指导。
二、系统架构
2.1 硬件系统
如图1、图2所示,在原有PLC控制系统上需扩展串行通讯口,与工控PC进行通信。
图2为工控PC的基本接口,其中VGA/HDMI可接现场显示器,USB扩展外设(数据更新、报表打印机等),RJ45和WIFI作为联网可选接口。
图1 系统连接
图2 工控PC的接口需求
2.2、软件系统框架
图3 软件系统总体架构图
系统模块功能:
●数据采集与显示模块
该模块使用Modbus协议,通过RS232或者RS485与PLC控制器进行通讯,获取压缩机运行状态信息,并在显示器上进行显示。
●数据管理模块
该模块完成对设备运行状态数据的存储、查询和故障事件日记,可由用户或系统管理员更新管理数据。
●异常现象的监测报警模块:终端设备一旦有异常情况,实现设备断电、故障报警等。
●故障维修指示模块:
本部分主要根据诊断结果将要维修或调整的相关设备组件拆装图完成,并将动画或图片形式的故障维修策略显示到屏幕上,指导维修人员完成维修工作。
●智能故障诊断专家系统:本部分是整个智能控制系统的核心部分,整个智能系统要求
具备开放性(扩展性)、自学性和智能性(即随着案例的累积,其故障判断越准,,需要采用相应的数据);
整个系统可分解成故障案例知识库的建立和最佳匹配案例的查找两部分。
核心关键是专家经验、知识的获取和表达,内容重点是:出现的故障情况----故障分析-----采取的故障解除策略。
要求知识库部分将专家经验知识的自然语言描述转换为计算机语
言表达。
案例知识库部分(任务分解:(1)由液压或电气领域专家提供自然语言形式
的故障分析和解除策略;(2)由ES编程开发人员将自然语言形式的故障分析和解除策略转化成知识库,并且可实现故障案例的补充、完善;(尤其强调要实现故障案例知识库的更新、补充)
对故障案例的收集要求:要求能从两个途径实现故障案例的收集。
途径一是单机具备异常或故障案例的输入功能,要求输入尽量简单,其操作由设备使用方的操作人员实现,最好是以勾选的形式实现输入;
途径二是设备提供方维修人员的输入,维修人员可不定期地去刷新单机的案例库,将不同机组之间的案例进行共享。
关键点:这就要求留有接口,方便设备方维修人员能够通过手提电脑在本地直接进行数据库或知识库的更新,并且也可通过远程对数据库更新和提取新的案例数据。
故障分析推理机:根据故障情况自动找到最合适的故障解除策略。
任务分解:以所构建的知识库为基础,由ES编程开发人员利用神经网络或基于规则的技术找到匹配度最佳的故障案例,并将故障诊断结果显示于屏幕上。
本部分与故障维修指导模块相连,即每种故障排除方式都有对应的拆装动画演示,指导维修人员进行维修。
系统扩展
随时随地都想看到监控数据是目前监控系统的发展趋势。
因此,在图1所示系统连接上,我们可以通过扩展WIFI通讯,为系统的顶层管理人员或指定维修人员配备手持监控设备(基于Android手机的监控软件)。
系统连接如下图所示。
图4 扩展移动监控。