組態(tài)軟件在離心通風(fēng)機防喘振控制系統(tǒng)中應(yīng)用

離心式通風(fēng)機是硅酸鹽工業(yè)中廣泛使用的通風(fēng)機械，如窯爐系統(tǒng)、粉磨系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)等的通風(fēng)。通風(fēng)機正常運行與否直接關(guān)系到機電部門的工作效率。目前通風(fēng)機的操作和監(jiān)測主要由操作人員根據(jù)機旁儀表手動進(jìn)行，這種操作方式過于依賴工作人員的操作水平，同時對于工作環(huán)境十分惡劣的場合，不適合人工現(xiàn)場操作。為提高通風(fēng)機系統(tǒng)的自動化程度，提高其工作可靠性，改善操作人員的工作環(huán)境，本文基于組態(tài)軟件設(shè)計了通風(fēng)機的監(jiān)控系統(tǒng)。本文選擇圖靈開物Turing Control7.3組態(tài)軟件所開發(fā)的離心通風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng)，組態(tài)形象生動,可視化特點突出，功能完善,人機界面友好。

1 通風(fēng)機及喘振現(xiàn)象

本文的研究對象為5-29-11005離心通風(fēng)機,通風(fēng)機流量為4 138 m3/h,主軸轉(zhuǎn)速為2 800 r/m。

離心通風(fēng)機特性曲線如圖1所示，它顯示了離心通風(fēng)機壓縮比與進(jìn)口容積流量間的關(guān)系，當(dāng)轉(zhuǎn)速n一定時，曲線上點C有最大壓縮比，對應(yīng)流量為Qp，該點稱為喘振點。

如果工作點為B點，要求通風(fēng)機流量繼續(xù)下降，則壓縮機吸入流量QQp，工作點從C點突跳到D點，通風(fēng)機出口壓力從pC突然下降到pD，而出口管網(wǎng)壓力仍然為pC，因此氣體回流，表現(xiàn)為流量為零，同時，管網(wǎng)壓力也下降到pD，一旦管網(wǎng)壓力與壓縮機出口壓力相等，通風(fēng)機又輸送氣體到管網(wǎng)，流量達(dá)到QA，因流量QA大于B點的流量，因此，壓力憋高到pB，而流量繼續(xù)下降，又使通風(fēng)機重復(fù)上述過程，出現(xiàn)工作點從B→C→D→A→B的反復(fù)循環(huán)，由于這種循環(huán)過程極迅速，因此也稱為“飛動”，由于飛動時機體的震動發(fā)出類似哮喘病人的喘氣吼聲，因此，將這種由于飛動而造成的離心壓縮機流量呈現(xiàn)脈動的現(xiàn)象稱為離心通風(fēng)機的喘振現(xiàn)象[1]。

2 系統(tǒng)監(jiān)控要求

離心通風(fēng)機防喘振控制系統(tǒng)主要采集離心通風(fēng)機運行時的進(jìn)出口壓力、進(jìn)氣溫度、流量、振動、噪聲等參數(shù)。其監(jiān)控主要包括：影響通風(fēng)機喘振現(xiàn)象n個狀態(tài)參量的實時監(jiān)測，系統(tǒng)設(shè)置、診斷、曲線分析和數(shù)據(jù)管理等功能。

控制內(nèi)容包括：離心通風(fēng)機轉(zhuǎn)速的控制，當(dāng)系統(tǒng)接近喘振狀態(tài)時，系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速及通風(fēng)機氣體回流閥閾值大小，進(jìn)一步控制通風(fēng)機進(jìn)氣量，以此避免通風(fēng)機喘振的發(fā)生。

3 監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)路結(jié)構(gòu)

圖靈組態(tài)基于網(wǎng)絡(luò)的概念，以客戶—服務(wù)器模式，運行在基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)上。圖靈組態(tài)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)作為一種柔性結(jié)構(gòu)，可將整個應(yīng)用程序分配給多個服務(wù)器,可以引用遠(yuǎn)程站點的變量到本地使用。服務(wù)器的分配可以是基于項目中物理設(shè)備結(jié)構(gòu)或不同的功能,用戶可以根據(jù)系統(tǒng)需要設(shè)立專門的I/O服務(wù)器、歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器、報警服務(wù)器和登錄服務(wù)器等?；趫D靈組態(tài)的通風(fēng)機遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)采用如圖2所示的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

在圖2的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，PLC與現(xiàn)場的傳感器、變送器和調(diào)節(jié)機構(gòu)相連，完成對通風(fēng)機相關(guān)參數(shù)的檢測和現(xiàn)場的控制。IO采集站只負(fù)責(zé)設(shè)備數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)服務(wù)器集報警服務(wù)器、歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器和登錄服務(wù)器的功能于一身，負(fù)責(zé)報警信息的驗證和記錄，歷史數(shù)據(jù)的記錄和用戶登錄的驗證。主控機用以瀏覽IO采集站上的實時數(shù)據(jù)，查看IO站點的報警信息，查詢IO站點的歷史記錄，可以實現(xiàn)對IO站點連接設(shè)備的控制。在此，主控機其實還充當(dāng)Web服務(wù)器，因為圖靈組態(tài)Web版運行系統(tǒng)內(nèi)嵌Web服務(wù)器系統(tǒng)處理遠(yuǎn)程IE端的訪問請求，無需額外的Web服務(wù)器。遠(yuǎn)程監(jiān)控終端通過網(wǎng)絡(luò)能夠在任何地方對通風(fēng)機進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。