摘要：本文简述了离心压缩机组控制系统设计要点、实施方法和大型离心压缩机的自动控制原则。特别是对防喘振控制问题进行了比较系统地阐述，以确保机组安全可靠的运行，并提出了离心压缩机控制的发展趋势。
关键词：离心压缩机 控制系统 防喘振
引言
作为动力、冶金、石化、气体分离及天然气输送等工业部门的关键设备，离心压缩机缘于其体积小、流量大、质量轻、运行效率高、易损件少、输送气体无油气污染等一系列优点，因而得到了广泛的应用。许多大型的离心压缩机机组由蒸汽透平和离心式压缩机构成，同时，从稳定工况、安全生产角度出发，都为其配备有过程控制系统。
然而，随着许多生产装置规模的不断扩大，对生产过程控制的要求从过去调节单工况参数发展到需要调节多参数来稳定生产，并且对控制系统的要求也从具体的设备控制转变为对整套装置的综合控制。离心压缩机机组原有的控制系统多由分散的控制系统（DCS）加上各种控制器来控制单一目标，各控制回路之间不能协调工作，只是维持各自的控制任务，没有将透平控制、压缩机控制和工艺过程控制有机地结合起来，在控制方案的制定、统筹生产的安排时，难免造成生产资源利用率低、能耗居高不下的局面，甚至因为控制策略的协调出现失误，不能及时使保护装置动作，引发生产事故，损坏机器设备，导致大规模的停产停工，给企业带来巨大经济损失。
为此，急需开发完整的新型控制系统，能够整合企业现有资源，将蒸汽透平的调速控制与压缩机的压力控制、防喘振控制、变工况工作点调节及机组的状态监测、超速保护、紧急停车等功能系统集成，实现对机组的有效、协调控制。
离心压缩机组控制系统要点
1、离心压缩机组控制的发展
离心压缩机的基本控制要求是在保证安全平稳运转的前提下充分利用压缩机允许的工作区，让机组工作在工艺要求的压力和流量变化范围内，工况稳定可靠，操作方便，自动化程度高；压缩机的工作状态尽可能地对操作人员透明，便于分析和操作，有较长的历史趋势可查；发生停车时，知道真正的原因是什么。伴随微电子和信息技术的发展，国内外有关厂家和学者已将电子器件的信息处理和控制功能糅合到机械装置中，使产品一般具有自动控制、自动补偿、自动校验、自选量程、自动调节、自诊断、自恢复等各种功能。
目前国内仍有许多企业的压缩机控制系统以经典控制理论为基础，采用模拟调节器，对其运行中的有关参数（如排气量、排气压力、排气温度等）分别作必要的调节，构成单回路的并联控制系统，控制件也多为机械式的双位或比例调节器以及一些保护继电器。这种控制系统模式虽然能对参数进行一定的调节，以保证装置正常安全运行，实现必要的工艺要求，但调节器难以适应大的负荷变化和工况变化，更顾及不到机组总体最佳的节能运行，因此升级改造势在必行。
近年来发展起来的模糊控制及神经元网络技术，为压缩机的智能控制奠定了基础。模糊控制技术不需要确切地了解对象的数学模型，而是用语言来描述受控系统的模型，从而充分利用有经验的优秀操作者对过程细微的、独特的认识，在复杂的条件下提供适当的输出。而神经元网络技术是一个由大量简单处理单元连接组成的人工网络，用来模拟大脑神经系统的结构和功能，可用于压缩机的负荷预测、系统分析和控制，以及某些多变量函数最佳值的求取等方面，成为压缩机理想的控制技术。
2、离心压缩机组控制系统的设计
深入学习和了解了国内外对于压缩机控制的方法，总结离心压缩机组控制系统的设计要点如下：
（1）控制系统硬件平台的选择。单片机小巧、灵活、成本低、易于产品化、能方便组装各种智能控制设备和仪器；可编程控制器（PLC）体积小、可靠性强、技术成熟，特别是它的抗干扰能力强，适合压缩机运行的恶劣环境，可实现故障自诊断和智能控制；集散控制系统（DCS）合理地吸收了仪表控制系统和计算机控制系统的长处，构成横向分散、纵向分层的体系结构，实现了信息操作管理集中化而控制分散化的目的，特别是数据通讯网络技术的应用，将各分散装置有机地结合在一起，使整个系统的信息沟通起来更加方便。
上述3种选择各有特点，必须依据工业现场的实际运行条件，以及用户对系统未来的可扩展性、可维护性的要求程度，还有用户当前的经济状况等，进行严密的方案论证并最终选择一个切实可行的硬件平台作为依托。（本文未完，请点击原文链接继续阅读）