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1.前言
在空分生產(chǎn)裝置中，空壓透平機是重要的單體設備，是空分生產(chǎn)的龍頭，設備性能和過程控制的好壞，將直接影響生產(chǎn)的順行。生產(chǎn)中我們選用西門子SIMATIC S7-300對其進行控制。SIMATIC S7-300是中小型PLC系統(tǒng)，它的模塊化、無排風扇結(jié)構(gòu)和易于實現(xiàn)分布特點很好滿足了控制的要求。本文簡述了工藝過程、西門子PLC系統(tǒng)配置及功能特點、過程通訊等，并詳細闡述了防喘振功能功能的實現(xiàn)。

2.工藝概述
空壓透平機為GT078L3K3型離心式三級壓縮機，傳動裝置為西門子高壓無刷同步電機。空氣經(jīng)過吸氣塔消音除塵處理后，進入一級壓縮機，一級吸入壓力正常值為100Kpa。壓縮后的氣體經(jīng)過水冷卻后，以正常37℃進入二級壓縮機，再經(jīng)水冷卻和三級壓縮后排出，排出氣體的正常溫度和壓力分別為95℃和410Kpa。工藝流程示意圖如圖1：

MPI能同時連接編程器、人機界面（HMI）,互聯(lián)的CPU可以利用全局數(shù)據(jù)服務，周期性地相互進行數(shù)據(jù)交換。任意兩個給定的MPI節(jié)點之間可串聯(lián)最多10個中繼器，使通訊距離大大加長。

5.系統(tǒng)應用
5.1控制功能
空壓透平機控制主要包括入口導葉開度及限位控制、旁通閥開度及限位控制、軸承震動控制、軸位移控制、溫度控制、防喘振控制等，使用STEP7提供的語句表和梯形圖編程語言方便的實現(xiàn)了以上控制功能。

5.2防喘振控制
防喘振控制是空壓透平機控制的核心部分。壓縮機產(chǎn)生喘振的直接原因是由于壓縮機進口流量與出口壓力不匹配，造成壓縮機軸向低頻大振幅周期性氣流震蕩。喘振使壓縮機的性能惡化，氣流參數(shù)（壓力、流量）產(chǎn)生大幅波動，噪聲和震動加劇，嚴重時足以損壞壓縮機。防喘振系統(tǒng)就是通過調(diào)節(jié)入口導葉開度和旁通閥開度來控制壓縮機的流量和出口壓力，使之在正常的工作區(qū)內(nèi)運行。喘振曲線示意圖如圖4：

圖中虛線喘振線為理論喘振曲線，實際程序設計中采用“三線法”計算喘振曲線值，三線如圖a、b、c所示，數(shù)學模型分別為：
y1=k1*x1+a
y2=k2*x2+b
y3=k3*x3+c
控制中，當壓力一定時，即y值一定時，取三方程式中x最小值為喘振流量值；當流量一定時，即x值一定時，取三方程式中y最大值為喘振壓力值，并由喘振壓力值計算得到喘振報警值。喘振曲線由控制程序根據(jù)設備實際運行狀況動態(tài)計算得到。
防喘振控制程序流程圖如圖5

6、結(jié)束語
空壓透平機投運到現(xiàn)在運行狀況良好。SIMATIC S7-300控制設備性能穩(wěn)定，維護方便，既降低了維護人員的勞動強度，又保證了生產(chǎn)的穩(wěn)定暢行，收到了很好的經(jīng)濟效益和社會效益。