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煉油廠制蠟裝置是利用煉油分解所剩下的蠟油原料來制造成品蠟的。氨壓機(jī)在制蠟車間的作用是把氨氣加壓使其液化，利用氨氣氣化時吸收的熱量，使液態(tài)蠟?zāi)坛尚�，完成制蠟的全部過程。在制蠟裝置中，氨壓機(jī)的平穩(wěn)操作對保證全裝置正常生產(chǎn)有著舉足輕重的作用。 下面以大慶油田化工總廠煉油廠制蠟裝置氨壓機(jī)的控制系統(tǒng)為例，來說明氨壓機(jī)的控制方案和力控?組態(tài)軟件的應(yīng)用方法。 一、工藝過程與控制方案設(shè)計
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工藝過程 氨壓機(jī)使用的是蝸桿式壓縮機(jī)，它由一個電動機(jī)通過一個撓性連軸器來驅(qū)動。冷卻劑（氨）經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后進(jìn)入分離器內(nèi)，油位于分離器的較低部分，冷卻劑通過過濾器進(jìn)入到蒸汽凝結(jié)器中。凝結(jié)后的冷卻劑經(jīng)過壓力調(diào)節(jié)器流到收集器中。循環(huán)器中的液位控制器啟動電磁閥，使冷卻劑從收集器內(nèi)進(jìn)入位于循環(huán)器內(nèi)的冷卻劑驅(qū)動泵，將冷卻劑送入制蠟設(shè)備中，然后返回循環(huán)器。液態(tài)冷卻劑（收集器中）連續(xù)流進(jìn)壓縮機(jī)的液體注入口，以確保壓縮機(jī)泄流溫度為54.4℃(130F)。分離器中的油由分離器中的壓力驅(qū)動流過過濾器，進(jìn)入滑閥及壓縮機(jī)。如果油分離器內(nèi)的壓力不夠高（低于207Kpa(30lb/in2)的油與氣間壓力），潤滑油泵將啟動，以補(bǔ)充所需的壓力差。 2 系統(tǒng)構(gòu)成 本控制系統(tǒng)主要是由操作站和控制站兩個部分所組成，各部分分別由不同的硬件和軟件組成。 l
操作站
操作站主要由計算機(jī)主機(jī)、薄膜式操作鍵盤、液晶顯示屏等組成。采用力控?作為平臺軟件。 l
控制站
控制站采用日本OMRON公司的可編程控制器�？删幊炭刂破魍瓿蓪崟r數(shù)據(jù)的采集、邏輯運(yùn)算和控制輸出、與操作站通訊等任務(wù)。
操作站通過RS232電纜與PLC進(jìn)行通訊。
現(xiàn)場執(zhí)行器的動作可以通過RS232通訊電纜由PLC傳遞給操作站，操作員可在操作站上監(jiān)視和控制現(xiàn)場的壓縮機(jī)，并能對每天的運(yùn)行情況進(jìn)行自動匯總，形成報表，對運(yùn)行中出現(xiàn)的報警給予及時的處理。 控制站PLC由CPU底板C200H-BC051-V2、電源C200H-P204S、CPU模塊C200H-42-E、數(shù)字量輸入/輸出模塊C200H-MD501、模擬量輸入模塊C200-AD002、C200H-AD003等組成。 二、控制過程
自動運(yùn)行時壓縮機(jī)按照預(yù)先設(shè)置的程序，根據(jù)對外部條件的判斷，順序啟動壓縮機(jī)。首先，油加熱器根據(jù)油池溫度的高低決定對油池加溫或不加溫。主油泵啟動（系統(tǒng)默認(rèn)1#泵為主油泵），如果此時油壓在報警值以下5秒，副油泵也將啟動，待油壓升高到報警上限時，副油泵停止。如果油壓在1分鐘內(nèi)達(dá)不到正常值，將導(dǎo)致在低油壓下啟動失敗。在油壓正常，滑閥位置在最小設(shè)定值以內(nèi)，進(jìn)口壓力升到報警值以上，無報警無故障輸出的情況下，啟動壓縮機(jī)（系統(tǒng)默認(rèn)已切除 斜坡控制脈沖），同時油加熱器將停止加熱。現(xiàn)場故障或手動停車可使壓縮機(jī)立即停機(jī)。自動運(yùn)行、手動運(yùn)行狀態(tài)、氨循環(huán)系統(tǒng)是獨立的，通過“主操作畫面”的“氨循環(huán)”、“氨循環(huán)�！辈僮鳌� 圖2是手動/自動啟動時相關(guān)設(shè)備的啟動順序框圖。
系統(tǒng)停機(jī)時按順序停機(jī)，圖3是停機(jī)順序圖。
 三、特殊控制 根據(jù)壓縮機(jī)自身性能特點和生產(chǎn)工藝要求，在對其進(jìn)行控制時，需要采取一些特殊的控制方法。 斜坡控制 加載或卸載時，特別是加載時，壓縮機(jī)馬達(dá)電流波動幅度較大，影響其壽命，為此在加載時控制加載量引入斜坡控制的概念。對加載而言，帶斜坡加載時的情況如圖8-16所示，圖中虛線就是載荷上升的曲線。 增大脈沖間隔時間，可使載荷變化趨勢變緩；減小脈沖長度系數(shù)，也使載荷變化趨勢變緩。相反，減小脈沖間隔時間，可使載荷變化趨勢變陡；增大脈沖長度系數(shù)，也使載荷變化趨勢變陡。生產(chǎn)中，可以根據(jù)實際情況確定一組較理想的參數(shù)。
 壓縮機(jī)的容量控制是通過調(diào)整滑閥位置來實現(xiàn)的。壓縮機(jī)的卸荷通過打開滑閥口，使一些氣體返回到吸入側(cè)，滑閥的開度影響返回量的大小，從而實現(xiàn)容量控制。 自動容積控制通過移動滑閥，壓縮機(jī)吸口壓力改變而加載或卸載。此時，如果選擇“斜坡加入”，滑閥的移動是間斷的，每次移動時間是使用時間比例控制方法來獲得的；如果選擇“斜坡切除”， 滑閥的移動是連續(xù)的。在斜坡控制加入的自動容量控制過程中，滑閥移動時間長短由一個時間比例控制系統(tǒng)決定 ，即滑閥移動時間與吸口側(cè)壓力和控制壓力的差成正比。決定移動時間的參數(shù)量是死區(qū)、間隔時間、脈沖時間系數(shù)，這些參數(shù)由操作者根據(jù)加載、卸載的條件而定，并可在畫面上進(jìn)行設(shè)定，這些參數(shù)的定義說明如下： 死區(qū)—當(dāng)控制壓力與吸口壓力差低于死區(qū)值時，滑閥不產(chǎn)生移動。如果死區(qū)太小，會導(dǎo)致滑閥的過度磨損。如果死區(qū)太大，壓縮機(jī)吸口壓力就會偏離控制壓力，導(dǎo)致容積控制器低效。 間隔時間—是滑閥移動控制脈沖間隔時間。即斜坡控制脈沖加入時，相鄰兩次加載或卸載的間斷時間。 脈沖時間系數(shù)—這是在給壓縮機(jī)加載、卸載時用來控制滑閥移動的開關(guān)量頻率輸出占空比。 四、組態(tài)設(shè)計 ·畫面設(shè)計 系統(tǒng)采用力控?作為監(jiān)控組態(tài)軟件。它可與PLC完美地結(jié)合，使控制系統(tǒng)變得簡單實用。
 氨壓機(jī)自控系統(tǒng)組態(tài)畫面主要有主操作畫面、滑閥操作畫面、參數(shù)畫面、報警畫面等，使操作員能夠方便地完成對壓縮機(jī)的全部控制，并能對報警給予及時響應(yīng)。下面對各操作畫面的內(nèi)容及其功能分別介紹。 ·主操作畫面
主操作畫面見圖5所示。 畫面的中間是操作或選擇按鈕，實現(xiàn)機(jī)組各設(shè)備的控制。其中有的按鈕前面有深色或淺色的圓圈，表示狀態(tài)回訊指示，深色表示當(dāng)前狀態(tài)。 圖中各按鈕均為深色有效。 “氨循環(huán)”、“氨循環(huán)�！笔菍Π北玫氖謩涌刂啤！爸饔捅脼�1#”、“主油泵為2#”和“主氨泵為1#”、
“主氨泵為2#”實現(xiàn)主副油泵和主副氨泵的選擇。壓縮機(jī)、冷卻循環(huán)泵、主油泵、主氨液循環(huán)泵、冷卻液電磁閥、冷卻風(fēng)扇、副油泵、副氨液循環(huán)泵所對應(yīng)的“運(yùn)行”和“停止”按鈕，即這些設(shè)備的手動操作按鈕。 “手動啟”、“手動�！�、“自動”三個按鈕實現(xiàn)對壓縮機(jī)運(yùn)行方式的切換。當(dāng)選擇“手動啟”和“自動”時，壓縮機(jī)將按照予定程序自動啟動，并根據(jù)工藝條件的要求自動控制壓縮機(jī)的運(yùn)行和停止。 氨罐的液位分四段報警，當(dāng)有報警發(fā)生時，對應(yīng)的指示燈變黑。分液低報為分離器液位低限報警，箱壓報警是控制箱內(nèi)正壓低限報警，系統(tǒng)故障是系統(tǒng)參數(shù)達(dá)到聯(lián)鎖限值時的報警指示。
上部停機(jī)倒計時為壓縮機(jī)停機(jī)計時，計時未到，壓縮機(jī)不能啟動，只有數(shù)字為零時才能啟動；油泵啟倒計時為主油泵啟動倒計時，數(shù)字為零時，如果油壓未建立起來，說明啟動失敗，計時顯示框變黑色。 ·
滑閥操作畫面 滑閥操作畫面提供了滑閥的手動控制開關(guān)。如圖6所示。
畫面上部為入口壓力和滑閥位置的實時趨勢曲線�；y位置棒圖表明滑閥所處的位置，由棒圖和百分?jǐn)?shù)共同顯示，其含義表示壓縮機(jī)現(xiàn)容積占總?cè)莘e的百分比。斜坡加入和斜坡切除表示在加/卸載時是否加入控制斜坡的時間脈沖。脈沖間隔時間表示加/卸載時加入的相鄰兩次斜坡控制脈沖間隔的時間。脈沖長度系數(shù)是反映加/卸載脈沖開電磁閥時相對時間的長短。 l
參數(shù)表畫面
 參數(shù)表畫面顯示10個模擬量，為實時測量值，當(dāng)需對一些參數(shù)數(shù)值進(jìn)行必要的設(shè)置時，由“設(shè)置”按鈕來完成。每個參數(shù)各自都有自己的“設(shè)置”按鈕，并都已設(shè)定密碼，如圖7所示。
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斷線報警畫面 本系統(tǒng)具有自動斷線診斷功能，如果接入可編程控制器的模擬信號線斷路，測量值就變成一個黑框（圖8），例如圖中顯示為入口壓力信號線斷路。
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報警畫面 當(dāng)運(yùn)行過程故障出現(xiàn)時，系統(tǒng)會自動將出現(xiàn)故障的參數(shù)、時間 、類型、報警級別等記錄下來。如圖9所示。
 五、組態(tài)過程 組態(tài)的過程，實質(zhì)上就是把組態(tài)畫面上的按鈕、報警、趨勢等圖形對象與現(xiàn)場的執(zhí)行設(shè)備或儀表建立連接，使操作員能夠在操作站畫面上就可以對現(xiàn)場的執(zhí)行設(shè)備和儀表進(jìn)行操作和監(jiān)視的過程。下面以斜坡加入這一控制過程為例，來說明一下力控?軟件組態(tài)的過程。 1 建立實時數(shù)據(jù)庫 在DRAW的導(dǎo)航器中單擊“實時數(shù)據(jù)庫組態(tài)”，啟動實時數(shù)據(jù)庫組態(tài)程序，創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)點，設(shè)置必要的報警參數(shù)。 2 創(chuàng)建按鈕 首先要在力控?軟件的DRAW中，畫出按鈕，然后點擊右鍵，選擇屬性，把按鈕的文字屬性從“TEXT”該為“斜坡加入”，選擇一個合適的顏色，最后點擊“確定”鍵。 3
添加腳本
在組態(tài)狀態(tài)下，打開滑閥操作畫面，雙擊“斜坡加入”按鈕，這時出現(xiàn)動畫連接主對話框，選擇“觸敏動作”選項下面的“一般動作”，
單擊一般動作按鈕，出現(xiàn)腳本編輯器，在腳本編輯器內(nèi)寫下如下腳本�！皔sjk1=1”。Ysjk1是事先定義好的DB變量。 4 建立I/O數(shù)據(jù)連接
即與PLC地址、數(shù)據(jù)位的連接，是在力控?軟件的DBMAN中實現(xiàn)的。在DBMAN中，首先要創(chuàng)建新點加Ysjk1，并對已創(chuàng)建的點進(jìn)行數(shù)據(jù)連接。（在進(jìn)行數(shù)據(jù)連接之前，首先要把所要建立連接的具體PLC加入到I/O驅(qū)動設(shè)備中）。 如圖11所示，在對數(shù)據(jù)進(jìn)行連接后，變量Ysjk就與歐姆龍可編程控制器的IR區(qū)（內(nèi)部繼電器區(qū)）的90號通道的第11位建立了連接，從而實現(xiàn)了在操作站通過PLC控制現(xiàn)場壓縮機(jī)的目的。 5 PLC程序編制與調(diào)試
當(dāng)PLC程序調(diào)試無誤后，進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，圖8-24是部分程序。
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