淺析氫壓機的自動控制在DeltaV 系統上的實現的論文

　　1 氫壓機的工作原理

　　氯堿企業將電解槽出來的高溫且夾帶著水蒸氣、鹽、堿霧等雜質的濕氯氣和濕氫氣進行洗滌、冷卻、脫水干燥后才能得到干燥的氯氣和氫氣，冷卻后的氫氣由氫氣壓縮機壓縮到一定壓力后經氫氣分配站送到氫氣柜。現在生產中常用水環式的壓縮機（水環泵）壓縮輸送氫氣，水環泵的泵外殼為圓形，其中有一偏心安裝的葉輪，其上裝有葉片。泵內充水到一定容積高度，當葉輪旋轉時形成水環，水環具有液封作用，泵中的水具有冷卻作用。泵葉輪偏心旋轉時，水環可使葉片之間形成許多大小不同的小室，在葉輪旋轉的前半周，這些密封的小室逐漸增大，氣體通過進氣孔隙被吸入，并于旋轉的后半周，小室的體積逐漸縮小，于是氣體便由壓出孔隙被排出。因此，氫壓機的控制重點在于水環泵水位的控制。

　　2 氫壓機的邏輯功能

　　氫壓機工作原理如圖1 所示。K—4101A 為氫壓機，當水位高于LS230AH 觸點時，排水閥UV222A 打開進行排水； 當水位低于LS230AN 觸點時，UV222A關閉停止排水。當水環泵水位低于LS230AL 觸點時，補水閥UV221A 打開進行補水；當水位高于LS230AN觸點時， UV221A 關閉停止補水。三個液位觸點LS230AL、LS230AN、LS230AH 可以用“高與低”描述，而兩個水閥UV221A、UV222A 可以用“開與關”描述。

　　根據功能表，排水邏輯功能可以表示為：

　　UV222An+1=LS230AH+LS230AN﹒UV222An

　　LS230AH﹒LS230AN=0（約束條件）

　　補水邏輯功能可以表示為：

　　UV221An+1=LS230AL+LS230AN·UV221An

　　LS230AN·LS230AL=0（約束條件）

　　3 氫壓機的`自動控制在DeltaV 系統上的實現

　　氫壓機的排水與補水邏輯表達式正好滿足同步RS 觸發器的特性方程。在DeltaV 系統上進行系統組態即可實現氫壓機的自動控制功能，如圖2 所示。

　　DeltaV 系統的人機交互界面簡單明了， 有工具欄、操作區、報警區、信息區等功能區。工藝操作人員在操作站上通過操作界面（見圖3）可以同時觀測6 臺氫壓機的運行狀態， 可以進行自動和手動的操作控制。

　　4 結語

　　氫壓機自動控制功能在DeltaV 系統上采用模塊化設計，操作簡單，人機界面友好，運行安全可靠。

　　參考文獻

　　[1] 康華光。電子技術基礎數字部分（第四版）[M]。北京：高等教育出版社，2000

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