組態軟件在離心通風機防喘振控制系統中應用

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

1 通風機及喘振現象

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

離心通風機特性曲線如圖1所示，它顯示了離心通風機壓縮比與進口容積流量間的關系，當轉速n一定時，曲線上點C有最大壓縮比，對應流量為Qp，該點稱為喘振點。

如果工作點為B點，要求通風機流量繼續下降，則壓縮機吸入流量QQp，工作點從C點突跳到D點，通風機出口壓力從pC突然下降到pD，而出口管網壓力仍然為pC，因此氣體回流，表現為流量為零，同時，管網壓力也下降到pD，一旦管網壓力與壓縮機出口壓力相等，通風機又輸送氣體到管網，流量達到QA，因流量QA大于B點的流量，因此，壓力憋高到pB，而流量繼續下降，又使通風機重復上述過程，出現工作點從B→C→D→A→B的反復循環，由于這種循環過程極迅速，因此也稱為“飛動”，由于飛動時機體的震動發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脈動的現象稱為離心通風機的喘振現象[1]。

2 系統監控要求

離心通風機防喘振控制系統主要采集離心通風機運行時的進出口壓力、進氣溫度、流量、振動、噪聲等參數。其監控主要包括：影響通風機喘振現象n個狀態參量的實時監測，系統設置、診斷、曲線分析和數據管理等功能。

控制內容包括：離心通風機轉速的控制，當系統接近喘振狀態時，系統自動調節轉速及通風機氣體回流閥閾值大小，進一步控制通風機進氣量，以此避免通風機喘振的發生。

3 監控系統網路結構

圖靈組態基于網絡的概念，以客戶—服務器模式，運行在基于TCP/IP網絡協議的網絡上。圖靈組態的網絡結構作為一種柔性結構，可將整個應用程序分配給多個服務器,可以引用遠程站點的變量到本地使用。服務器的分配可以是基于項目中物理設備結構或不同的功能,用戶可以根據系統需要設立專門的I/O服務器、歷史數據服務器、報警服務器和登錄服務器等。基于圖靈組態的通風機遠程監控系統采用如圖2所示的網絡結構。

在圖2的網絡結構中，PLC與現場的傳感器、變送器和調節機構相連，完成對通風機相關參數的檢測和現場的控制。IO采集站只負責設備數據采集，數據服務器集報警服務器、歷史數據服務器和登錄服務器的功能于一身，負責報警信息的驗證和記錄，歷史數據的記錄和用戶登錄的驗證。主控機用以瀏覽IO采集站上的實時數據，查看IO站點的報警信息，查詢IO站點的歷史記錄，可以實現對IO站點連接設備的控制。在此，主控機其實還充當Web服務器，因為圖靈組態Web版運行系統內嵌Web服務器系統處理遠程IE端的訪問請求，無需額外的Web服務器。遠程監控終端通過網絡能夠在任何地方對通風機進行遠程監控。