[01204526]大型空压机运行状态监控、故障诊断与多机联动优化控制策略

在矿山、冶金、电力、汽车制造、轻工纺织和食品、电子等行业广泛使用空气动力源,配备建立空压站。现阶段空压机控制方式多为单机控制模式,采用加载、卸载方式调节供气压力,具有温度、压力超限报警停机等基本功能。由于加卸载方式频繁切换,能量浪费严重,也极大地影响了整机使用寿命。集运行状态监控、设备故障预测诊断和优化调度为一体的空压机控制系统将是空压机控制的发展方向。以此为背景,在省科技计划重点项目的支持下,开展了相关了应用基础理论和技术研究。 项目研究成果包括： （1）基于矢量控制技术和空间矢量脉宽调制技术的空压机变频调速技术,以及基于电流反馈、速度反馈和压力反馈的三闭环控制结构的压力控制策略,实现了空压机恒压供气,从而节约能源,提高空压机寿命; （2）研发了集普通加卸载控制模式和变频调速模式一体化的空压机驻机控制仪,两种模式通过软件可自由切换; （3）研究了空压机关键部件-螺杆转子的磨损量测量方法,为转子磨损损伤修复提供了技术支持。 研究成果创新性表现在 （1）基于压力信息、温度信息、以及设备历史状态信息进行设备的状态分析和故障预警,建立运行状态数据库,具有重要理论创新意义; （2）从整个管网系统的角度出发,以运行成本、设备寿命和能耗等为优化目标,普通控制模式和变频模式空压机合理配置,合理调度,建立优化控制策略,显著减少空压机及其控制器的运行和维护费用,提高设备寿命,降低能耗。 （3）采用分布式集散系统设计思路,驻机监控仪只完成基本的检测和控制功能,故障诊断和集群优化调度以及信息管理等由中央计算机负责,减轻了监控仪在功能上的压力,提高了系统的可靠性。 （4）采用通用微处理芯片,降低了成本,提高了产品的可维护性。 研究成果适用于为大型空压机制造商提供产品配套,为厂矿企业空压机站设计提高技术指导。产品在技术已成熟,驻机控制器在空压机站试运行,控制效果良好。