蔡紅茹（中國(guó)原子能科學(xué)研究院，北京 102413）

氣動(dòng)系統(tǒng)在正常運(yùn)行的過(guò)程之中需要壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)為其提供滿足相關(guān)要求的壓縮空氣?，F(xiàn)階段在氣動(dòng)系統(tǒng)之中的壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)一般有三種類型，其用途也存在一定的差異。第一種空氣壓縮系統(tǒng)是主空氣壓縮系統(tǒng)，其作用是滿足氣動(dòng)系統(tǒng)正常運(yùn)行的需要、用于氣動(dòng)系統(tǒng)的維修、測(cè)試氣動(dòng)系統(tǒng)核心裝備的性能；第二種是應(yīng)急壓縮空氣系統(tǒng)，其實(shí)質(zhì)上是儀表設(shè)備的備用氣源；第三種是常規(guī)空氣壓縮生產(chǎn)系統(tǒng)，其作用是在空氣氣壓不足時(shí)，保證氣動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部主要設(shè)施的氣壓。

1 空氣生產(chǎn)系統(tǒng)組成

在氣動(dòng)系統(tǒng)之中壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分是空氣壓縮機(jī)房。空氣壓縮機(jī)房產(chǎn)生的壓縮空氣將供給給儀表用壓縮空氣分配系統(tǒng)和公用壓縮空氣分配系統(tǒng)這兩個(gè)系統(tǒng)。氣動(dòng)系統(tǒng)在正常運(yùn)行的過(guò)程之中空氣壓縮機(jī)房直接向氣動(dòng)系統(tǒng)連接的各個(gè)設(shè)備和各個(gè)廠房供氣?？諝鈮嚎s機(jī)房供應(yīng)到設(shè)備和廠房的一部分壓縮空氣會(huì)輸送到廠房之中的應(yīng)急壓縮空氣機(jī)房?jī)?nèi)，并在此機(jī)房之中經(jīng)過(guò)凈化、干燥等一系列的處理，經(jīng)過(guò)處理之后的壓縮空氣將做為儀表的用氣被供給各個(gè)儀表用戶端。從實(shí)用的角度講，廠房之中的應(yīng)急空氣壓縮系統(tǒng)是空氣壓縮機(jī)房的一個(gè)備份，在應(yīng)急的時(shí)刻進(jìn)行應(yīng)用。

2 儀表控制功能及調(diào)試方法

氣動(dòng)系統(tǒng)之中的空氣壓縮生產(chǎn)系統(tǒng)是由多個(gè)部分有機(jī)組合為一個(gè)整體進(jìn)而發(fā)揮相應(yīng)的功能。這一系統(tǒng)之中設(shè)備構(gòu)成最復(fù)雜，控制難度最大的子系統(tǒng)是主壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)。本文在論述儀表控制功能的調(diào)試方法時(shí)選擇這一系統(tǒng)為研究的基本對(duì)象，深入全面系統(tǒng)的論述這一系統(tǒng)的基本組成，所發(fā)揮的基本功能以及在調(diào)試的過(guò)程之中采用的諸多方法。

2.1 主壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)概述

主壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)的控制核心設(shè)備安裝在空氣壓縮機(jī)房之中，常用的控制器為ACS400系統(tǒng)，這一系統(tǒng)適用于具有多臺(tái)空壓機(jī)和其他處理設(shè)備的壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)之中。該系統(tǒng)主要具備以下幾個(gè)方面的功能：一是對(duì)空氣壓縮生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)和控制，；二是根據(jù)壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程匯總和形成各種類型的報(bào)表。三是對(duì)空氣壓縮生產(chǎn)系統(tǒng)之中的各種類型的設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，保證設(shè)備的運(yùn)行處于正常的狀態(tài)之中。這一系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程之中能夠?qū)χ鲏嚎s空氣生產(chǎn)系統(tǒng)之中的所有設(shè)備實(shí)現(xiàn)正確可靠的控制。本文所研究主壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)其包含的主要設(shè)備為空氣壓縮機(jī)數(shù)量為6臺(tái)，干燥過(guò)濾器數(shù)量為6臺(tái)、干燥器前電動(dòng)閥6 臺(tái)、冷卻塔3 臺(tái)，此外系統(tǒng)之中還有大量的輔助性設(shè)備。ACS400控制器能夠按照氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)所有設(shè)備的全自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)了主壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)的無(wú)人值守生產(chǎn)。

2.2 主壓縮系統(tǒng)工藝流程概述

本文研究的主壓縮系統(tǒng)內(nèi)部的空氣壓縮機(jī)組采用并聯(lián)布置的方式，其生產(chǎn)的壓縮空氣首先經(jīng)過(guò)干燥凈化裝置進(jìn)行凈化干燥處理，再進(jìn)入到壓縮空氣緩沖罐之中，再輸送給氣動(dòng)系統(tǒng)之中需要壓縮空氣的各個(gè)用戶?？諝鈮嚎s機(jī)組在工作過(guò)程之中的冷卻方式為獨(dú)立冷卻水冷卻。在氣動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行的特殊要求下，主壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝會(huì)進(jìn)行一定的調(diào)整。例如在進(jìn)行氣動(dòng)系統(tǒng)的核心設(shè)備性能維護(hù)測(cè)試時(shí)，主壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)之中六臺(tái)空氣壓縮器產(chǎn)生的壓縮氣體，仍然無(wú)法滿足實(shí)際使用的要求，此時(shí)應(yīng)急空氣壓縮機(jī)組將啟動(dòng)工作，將產(chǎn)生的壓縮氣體輸入到壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)之中滿足氣動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行的需要。空氣壓縮機(jī)組在工作的過(guò)程之中可能因?yàn)楦鞣N原因出現(xiàn)電源丟失的現(xiàn)象，在這種情況下空氣壓縮機(jī)房之中的空氣壓縮機(jī)將停運(yùn)并準(zhǔn)備重新進(jìn)行啟動(dòng)。

2.3 系統(tǒng)控制柜功能

ACS400在正常運(yùn)行的過(guò)程之中其主要包含以下幾個(gè)方面的功能。第一個(gè)方面的功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)主壓縮系統(tǒng)之中各臺(tái)空氣壓縮機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的控制；第二個(gè)方面的功能是對(duì)各臺(tái)空氣壓縮機(jī)的運(yùn)行順序進(jìn)行有效的切換；三是保證氣動(dòng)系統(tǒng)之中各個(gè)用氣管道路線之中氣壓的穩(wěn)定；四是對(duì)主壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)之中的各種設(shè)備的控制方式進(jìn)行切換；五是當(dāng)主壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)之中的設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)各種設(shè)備之間的切換；六是實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出信號(hào)的控制。

3 主要問(wèn)題分析及解決方案論述

ACS400 是一種在工業(yè)之中得到非常成熟應(yīng)用的控制系統(tǒng)，其在進(jìn)行安裝調(diào)試的過(guò)程之中通常不會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題，在實(shí)踐的過(guò)程之中ACS400控制柜的安裝調(diào)試一般比較順利。在實(shí)踐的過(guò)程之中問(wèn)題主要出現(xiàn)在DCS 的邏輯同實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之中的設(shè)計(jì)存在不匹配的問(wèn)題，本文主要論述這一方面存在的問(wèn)題。

3.1 主壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)400KC控制邏輯存在的信號(hào)問(wèn)題及解決方案

在400KC 的邏輯控制系統(tǒng)之中，KIC 的命令在經(jīng)過(guò)觸發(fā)器之后會(huì)轉(zhuǎn)變成為一個(gè)電信號(hào)。例如主壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)之中的遠(yuǎn)程控制設(shè)備打開(kāi)時(shí)，系統(tǒng)之中將保持為ON命令；在這種情況下當(dāng)設(shè)備系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到就地控制系統(tǒng)之后，將關(guān)閉相關(guān)的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，此時(shí)由于ON命令信號(hào)一直在保持，設(shè)備將無(wú)法重新啟動(dòng)。針對(duì)這一問(wèn)題，在經(jīng)過(guò)一系列的實(shí)際試驗(yàn)之后發(fā)現(xiàn)最有效的解決方式是在RS觸發(fā)器之后再增加一個(gè)2S的脈沖，進(jìn)而將相關(guān)命令觸發(fā)形成的長(zhǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)變成為一個(gè)短信號(hào)，進(jìn)而使相關(guān)的設(shè)備在識(shí)別到這一信號(hào)之后實(shí)現(xiàn)控制。DCS KIC在某些情況下輸出的控制信號(hào)無(wú)法對(duì)相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行有效的操作。深入的分析這一問(wèn)題發(fā)現(xiàn)是廠家之間的設(shè)計(jì)文件存在錯(cuò)誤。在聯(lián)系廠家對(duì)其進(jìn)行修改之后這一問(wèn)題得到解決。

3.2 軟件修改

在DCS的邏輯控制軟件之中存在部分邏輯錯(cuò)誤設(shè)計(jì)，這些錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)導(dǎo)致了相關(guān)的控制命令在傳遞的過(guò)程之中出現(xiàn)錯(cuò)誤，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法正確運(yùn)行，始終處于報(bào)警的狀態(tài)之中。針對(duì)這一出現(xiàn)的問(wèn)題，首先是對(duì)DSC的控制電路圖進(jìn)行全面深入的分析，明確電路圖之中正確的邏輯順序，再根據(jù)這一正確的順序?qū)ο到y(tǒng)的控制軟件進(jìn)行修改進(jìn)而消除掉系統(tǒng)之中存在的邏輯錯(cuò)誤，解除整個(gè)系統(tǒng)存在的報(bào)警狀態(tài)。

3.3 邏輯關(guān)系設(shè)置錯(cuò)誤

DCS層在進(jìn)行控制的過(guò)程之中涉及到了大量的“門”、“與”電路設(shè)計(jì)，這些電路在設(shè)計(jì)的過(guò)程之中出現(xiàn)微小的錯(cuò)誤，將導(dǎo)致整個(gè)控制系統(tǒng)無(wú)法正常的進(jìn)行工作。在對(duì)DCS 二層邏輯設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整的過(guò)程之中發(fā)現(xiàn)某些情況下主動(dòng)控制電路信號(hào)動(dòng)作會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)報(bào)警，深入的研究發(fā)現(xiàn)是邏輯控制電路設(shè)計(jì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。針對(duì)這一情況在對(duì)邏輯電路進(jìn)行調(diào)整之后，主控制電路在工作的過(guò)程之中再不出現(xiàn)報(bào)警現(xiàn)象。

4 結(jié)語(yǔ)

進(jìn)行壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)試的根本目的是為氣動(dòng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行奠定基礎(chǔ)，為機(jī)組的正常工作奠定基礎(chǔ)。本文主要介紹了主壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)在調(diào)試的過(guò)程之中存在的問(wèn)題，并針對(duì)這些問(wèn)題提出了針對(duì)性的解決方法。這些解決方法在實(shí)踐之中起到了非常好的應(yīng)用效果，為此后進(jìn)行其他機(jī)組和設(shè)備的調(diào)試奠定了基礎(chǔ)，為主壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)的進(jìn)一步調(diào)試起到了較大的借鑒作用。