齿轮压缩机组试车台控制系统设计

摘要

随着沈鼓集团齿轮压缩机产品任务量的增多，原有的试车台位已经无法满足整个集团的试车要求。所以针对齿轮压缩机产品的性能特点和试车要求，为齿轮压缩机组设立了专用试车台控制装置。压缩机组的试车台装置对于压缩机组产品非常重要。通过压缩机的出厂前的试车试验可以在机组出厂前就能发现并解决问题。通过机组的连续运转试车试验，来检验机组的各项性能指标是否达到用户的需求。
　　本文在分析了齿轮压缩机的类型以及驱动压缩机的试验电机等重要设备的工作原理和工作特点的基础上，详细论述了压缩机的主要性能以及压缩机的控制方法。重点论述了压缩机性能试验的主要调节方式。并针对压缩机调节方式的不同，给出了不同控制方式的闭环调节控制方案，并提出了模糊PID控制方法。在本文中，还从机组的报警联锁控制、机组的流量或压力控制，压缩机组的防喘振控制，以及压缩机辅助设备润滑油站的控制等方面入手，综合解决了有关齿轮压缩机的控制问题，从而满足试车台装置的整体控制要求。
　　试车台项目不同于普通控制系统项目，它任务量大，必须能适应多种压缩机型，需要有多种性能调节和控制方式结合使用，并能根据试车需要，来选择调节方法。
　　合理的硬件配置是建立控制系统的首要任务。根据试车台控制系统的整体控制方案，完成了压缩机的仪表检测和PLC控制系统硬件设计。在硬件设计的基础上，进行了控制系统的软件开发设计。采用的上位机软件具有友好的用户界面，易于修改，便于操作，维护方便。
　　整个控制系统体系设计合理、功能完备、结构简洁、易于维护和扩展、响应速度快、控制精确、人机界面友好，可以全面的完成齿轮压缩机组的试车任务，具备良好的应用前景，实现了控制的最优化设计。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景和意义

1．2 压缩机产品在国内的发展现状

1．3 压缩机制造业整体市场需求

1．4 试车台控制系统技术的发展现状

1．5 试车台控制系统与压缩机控制系统的区别

1．6 本文研究的主要内容

第2章 齿轮压缩机及电动机工作原理

2．1 引言

2．2 试车台装置的构成

2．3 齿轮压缩机的主要类型

2．4 压缩机的驱动机种类

2．5 三相异步电动机的原理

2．6 变频电机与普通电机的区别

2．7 本章小结

第3章 压缩机试验台的特点及控制方法

3．1 引言

3．2 压缩机的性能及喘振的危害

3．2．1 喘振的形成

3．2．2 喘振的危害及判断

3．3 试验台压缩机的调节方式

3．3．1 压缩机出口节流调节

3．3．2 压缩机进气节流调节

3．3．3 采用可转动的进口导叶调节

3．3．4 改变压缩机转速

3．4 试验台压缩机的模糊PID控制

3．4．1 模糊PID控制器结构

3．4．2 模糊化处理

3．4．3 模糊推理规则

3．4．4 解模糊算法

3．5 仿真研究

3．6 小结

第4章 控制台仪表选择与设计

4．1 引言

4．2 试车台的仪表选择与设计

4．2．1 压力仪表的设计

4．2．2 流量仪表的设计

4．2．3 温度仪表的设计

4．2．4 物位仪表的设计

4．2．5 开关量的设计

4．3 试车台的控制结构

4．4 试车台系统的硬件设计

4．5 试车台系统的逻辑设计

4．5．1 启车逻辑的设计

4．5．2 停车逻辑的设计

4．5．3 油泵逻辑的设计

4．5．4 报警联锁逻辑的设计

4．6 本章小结

第5章 控制系统软件设计与实现

5．1 引言

5．2 控制系统下位机设计与实现

5．2．1 下位机软件设计

5．2．2 下位机程序功能实现

5．3 上位机WINCC监控系统的实现

5．3．1 WINCC组态软件简介及项目建立

5．3．2 上位机监控画面

5．4 控制系统的调试

5．5 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

作者在攻读硕士学位期间的研究成果

致谢