離心式空壓機控制系統介紹
1、 控制系統圖
2、 控制系統介紹
(一)、空壓機運轉中若下游流量突然減少、空壓機出口壓力突然增加時，將產生喘振(SURGE)現象；防止喘振(ANTI-SURGE)控制系統必須在喘振(SURGE)發生之前，自動打開空壓機出口旁通至大氣的排放閥(BOV)，以保持適當的流量與壓力值，防止喘振(SURGE)發生，確保空壓機安全穩定運轉。
(二)、IGV (INLET GUIDE VANE)和BOV (BLOW OFF VALVE)的控制
1. IGV (INLET GUIDE VANE)的控制方式
1.1. IGV為AIR TO OPEN，4 ~ 20mA對應0% ~ 100%開度。
1.2. IGV開度控制，全關為 +85° ~ 全開為 -35°。
1.3. HIC-220裝置於現場儀表盤面，採用YOKOGAWA YS170控制器。
1.4. 現場HIC-220控制器設定為MANU模式時，可以由操作人員於控制器面板上按<←>或<→>鍵，手動調整IGV開度。
1.5. 現場HIC-220控制器設定為AUTO模式時，HIC-220接受由OMRON PLC 來的4mA ~ 20mA信號，予以輸出控制IGV開度。但是，在MMI圖控設定為AUTO模式時，IGV開度可以被設限於某一範圍之間自動開關；當MMI設定為MANU模式時，IGV開度則不設限。
1.6. 現場HIC-220控制器設定為AUTO模式時，操作人員可以在控制室MMI圖控上設定OMRON PLC之PID控制功能PIC-001；PIC-001為MANU模式時，可手動在MMI圖控上調整IGV開度；PIC-001為AUTO模式時， 則由OMRON PLC之PID自動控制IGV開度。
1.7. C-1/1(C-1/2)起機前，現場儀表盤HIC-220控制器設定為AUTO模式時，OMRON PLC自動輸出低於4mA值給HIC-220控制器，令IGV全關。或由操作人員於現場儀表盤上設定HIC-220控制器為MANU模式時，手動調整IGV開度為全關；注意C-1/1(C-1/2)起機時，必須把HIC-220控制器設定為AUTO模式，IGV才會自動打開20%開度。
1.8. C-1/1(C-1/2)起機時，在激磁系統投入、激磁機電壓開始供給1秒後，IGV打開20%開度，開始加載；現場儀表盤HIC-220控制器設定為AUTO模式時，OMRON PLC自動輸出7.2mA給HIC-220控制器，令IGV打開20%開度；或由操作人員於現場儀表盤上設定HIC-220控制器為MANU模式時，手動調整打開IGV。
1.9. C-1/1(C-1/2)運轉中，現場儀表盤HIC-220控制器設定為AUTO模式時，OMRON PLC以DIRECT COOLER出口壓力PI-001，來調整IGV開度做定壓力自動控制。但是，IGV開度必須被設限於某一範圍之間自動開關。
1.10. 現場儀表盤HIC-220控制器設定為AUTO模式時
1.10.1. C-1/1(C-1/2)停機時，OMRON PLC自動輸出低於4mA(-2%)給HIC-220控制器，令IGV全關。
1.10.2. C-1/1(C-1/2)啟動時，OMRON PLC自動輸出4mA(0%)給HIC-220控制器。
1.10.3. C-1/1(C-1/2) Ready to load時，OMRON PLC自動輸出7.2mA給HIC-220控制器，令IGV開20%。
2. BOV (BLOW OFF VALVE)的控制方式
2.1. BOV為AIR TO CLOSE & FAIL OPEN，4 ~ 20mA對應100% ~ 0%開度。
2.2. FIC-220控制器裝置於現場儀表盤面，採用YOKOGAWA YS170控制器。
2.3. 現場儀表盤面FIC-220控制器面板上，固定顯示[A] (AUTO)，無法設定顯示[M] (MANU)。
reactor框架介绍2.4. 按FIC-220控制器的藍<翻頁鍵>切換LCD畫面為LOOP 2 (YH SET)時，可以由操作人員於控制器面板上按<↑>或<↓>鍵，手動調整MV2值來控制BOV開度。
2.5. C-1/1(C-1/2)入口流量經由差壓傳送器FT-220 將流量差壓信號( 0~215mmH2O / 4~20mA )輸入FIC-220控制器，作為FIC-220之製程變數PV (Process Variable)值。(即YS170之PV1)
2.6. C-1/1(C-1/2)出口壓力經由傳送器PT-220將壓力信號(0~10Bar / 4~20mA)輸入FIC-220控制器，以Ratio Bias控制方式, 利用公式
FT = K1 x PT+ K2，藉件
A. PT = 0%、0 Bar或4 mA時，FT = 1.05 mA。
B. PT = 100%、10 Bar或20 mA時，FT = 16.2 mA。
帶入上式，得K1 = 0.947，K2 = -2.74
FT = 0.947 x PT - 2.47
且FT，PT單位均為mA值。
2.7. 上式  0.947 x (PT-220) - 2.47  之值為mA，轉換為%值成為0.947 x (PT-220) – 18.45  (單位為%)。如下計算：
2.8. FT, PT 之mA信號量化轉換為百分比值
FT = 0.947 x PT - 2.74 …….. (1)
FT為FT220之讀值，4 ~ 20 mA
PT為PT220之讀值，4 ~ 20 mA
將(1)式量化轉換為百分比值，如下
[(FT-4)/16] x 100%
= 0.947 x [(PT-4)/16] X 100% - 2.74 x 100%/16 – (4/16) x 100% + 0.947 x (4/16) x 100%
令[(FT-4)/16] x 100% = FT’
令[(PT-4)/16] X 100% = PT’, 得
FT’ = 0.947 x PT’ - 17.125 – 25 – 23.675
= 0.947 x PT’ – 18.45  (單位為百分比值)
2.9. 將上式0.947 x (PT-220) – 18.45之值(%)作為FIC-220之SV (Setting Value)值。(即YS170之SV1)
2.10. 設定FIC-220控制器之偏差值為Err = PV (%) – SV(%)，作為FIC-220之PID功能演算來控制BOV開度。
2.11. 當空壓機運轉中若下游流量突然增加、空壓機出口壓力突然減少時，PV增大、SV減小，則FIC-220控制器之輸出電流增大，輸入I/P之信號增大，將FCV-220關小，減少排放。
2.12. 當空壓機運轉中若下游流量突然減少、空壓機出口壓力突然增加時，PV減小、SV增大，則FIC-220控制器之輸出電流減小，輸入I/P之信號減小，將FCV-220開大，以防止喘振(SURGE)發生。
2.13. 操作人員可以在控制室MMI圖控上手動設定BOV開度，此信號會輸送到FIC-220控制器。
2.14. FIC-220控制器將其PID輸出值、手動設定值、與MMI / PLC來之設定值等三者擇一最小mA值(即要求開最大者)，做為FIC-220控制器之輸出來控制BOV。
2.15. 注意BOV為AIR TO CLOSE & FAIL OPEN，4 ~ 20mA對應100% ~ 0%開度，且FIC-220控制器擇其PID輸出值、手動設定值、與MMI / PLC來之設定值等三者之一最小mA值輸出；所以，欲調整某一者時，必須注意另二者之值是否仍有最小的mA值？若是，則調整後將無變化反應。
2.16. 因此，若要由FIC-220控制器之PID輸出值來全範圍自動控制BOV開度，則必須注意把MMI / PLC之設定與FIC-220控制器之手動設定調為全關 (即最大mA值)，以免控制受限制。
2.17. C-1/1(C-1/2)起機前，操作人員可以在現場儀表盤上按FIC-220控制器的藍<翻頁鍵>切換LCD畫面為YH SET (LOOP 2)，由控制器面板上按<↑>或<↓>鍵，手動調整MV2至最小mA值，令BOV全開。
2.18. C-1/1(C-1/2)起機前，操作人員也可以在控制室MMI圖控上手動設定BOV開度為全開。
2.19. C-1/1(C-1/2)起機後，由操作人員於現場儀表盤上設定FIC-220控制器或在控制室MMI
圖控上手動調整設定BOV開度。
2.20. C-1/1(C-1/2)運轉中，若由FIC-220控制器之PID輸出值來全範圍自動控制BOV開度，必須注意把MMI / PLC之設定與FIC-220控制器之手動設定調為全關 (即最大mA值)，以免控制受限制。
2.21. C-1/1(C-1/2)停機後，OMRON PLC自動輸出低於4mA給FIC-220控制器，令BOV全開。
2.22. YS-170操作
A. 按< SHIFT >鍵 + < 翻頁 >鍵，
B. 按< I/O STATUS >鍵，
C. 顯示，X1：來自PLC之控制BOV開度信號。
X2：來自PT-220之信號。
X3：來自FT-220之信號。
(三)、C-1/1(C-1/2)起停機步驟
1. 檢查確認下列事項：
1.1. 電抗器(Reactor)斷路器是在打開的狀態。電抗器(Reactor)斷路器由激磁盤下指令打開 (X13-1,2)。
1.2. BOV(BLOW OFF VALVE)是在全開的狀態，IGV(INLET GUIDE VANE)是在全關的狀態。
1.3. MMI圖控顯示Interlock satisfied與Ready to start訊息。
1.3.1. OMRON PLC判斷提供Interlock satisfied信號給激磁盤(X11-8,20)。
1.3.2. 激磁盤判斷提供Ready to start信號 (X16-5,6) 給OMRON PLC。
2. C-1/1(C-1/2)準備好可以開始起動。操作人員由激磁盤或MMI圖控起動空壓機，主斷路器投入，馬達起動加速。
3. 在馬達起動電流低於Irating x 173%(即 322.8 Ax 173%=560A)之後，Reactor斷路器由激磁盤下指令閉合 (X13-3,4)。Reactor短路斷路器被投入閉合。
4. 在2秒之後，激磁系統投入、激磁機電壓開始供給。
5. 在1秒之後，開始加載，IGV打開20%開度。
6. Ready to load信號由激磁盤判斷提供 (X16-3,4)，給OMRON PLC之PID設定IGV開20%開度之輸出信號給YOKOGAWA HIC-220控制器；同時，MMI圖控顯示Ready to load訊息。
7. 正常停機或異常跳機
7.1. 馬達主斷路器(OCB 3KA-14)由PLC盤下指令打開。
7.2. 激磁盤接收到馬達主斷路器已打開之信號後，即下指令打開Reactor斷路器。

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