循环气压缩机防喘振控制.doc

循环气压缩机防喘振控制
摘要：
本文系统介绍TRICON系统在循环气压缩机机组防喘振控制的应用及控制原理。重点介绍防喘振系统的功能模块的构建，同时简述机组运行故障时的检修方法与分析思路。
关键词定义：
喘振机理 喘振线 防喘振控制 安全裕量 盘旋设定点
1、前言：
大型离心式压缩机组由于其高效，经济，在现代企业中应用广泛，成为工艺连续运行的“心脏”。但是由于其造价相对于往复式压缩机而言要高很多，控制系统复杂，而且占用的空间大等缺点，对于工艺成熟的企业一般不设置备用机组。喘振是离心式压缩机固有的特性，每一台离心式压缩机都有它一定的喘振区，因此只能采取相应的防喘振调节方案以防止喘振的发生。本文以天利高新技术公司醇酮厂的循环气压缩机C41101（SVK1-H型）为例，详细介绍TRICON三重化控制系统如何构建机组防喘振系统，并简述防喘振仪表常见故障的处理方法。
2、离心式压缩机喘振机理：
离心式压缩机的特性曲线与喘振
离心式压缩机的特性曲线是指压缩机的出口压力与入口压力之比(或称压缩比)与进口体积流量之间的关系曲线P2/P1～Q的关系，其压缩比是指绝对压力之比，特性曲线如图所示：

图2.1 离心式压缩机喘振曲线
由图2.1可见,其特性曲线随着转速不同而上下移动，组成一组特性曲线，而且每一条特性曲线都有一个最高点。如果把各条曲线最高点联接起来得到一条表征喘振的极限曲线，如图中虚线。所以，图中还有阴影部分称为喘振(或飞动)区；在虚线的右侧为正常工作区。实线与虚线之间是临界区，压缩机可以运行，但太靠近喘振区，应尽量避免长期工作。

图2.2固定转速机下的特性曲线
图2.2是一条某一固定转速机下的特性曲线,喘振时工作点由A-B-C-D-A反复迅速的突变。
喘振是一种危险现象，发生喘振时，可发现在入口管线上的压力表指针大幅度摆动，流量指示仪表也发生大幅度的摆动.喘振现象会损坏压缩机的各部件，轴承和密封也将受到严重损害，严重时造成轴向窜动，甚至打碎叶轮，烧轴，使压缩机遭受破坏。
喘振是离心式压缩机固有的特性，每一台都有它一定的喘振区，因此只能采取相应的防喘振调节方案以防喘振的发生。
3、工艺流程简介：
醇酮装置是利用环己烷（C6H12）在铁系催化剂的催化作用下与贫氧空气（氧含量：10%）中的氧组分发生氧化反应，生成环己醇（分子式：C6H11OOH）、环己酮（分子式：C6H10O）、还己基过氧化物（可分解为环己醇、环己酮）,前两者合称醇酮。另外，由于反应温度、氧气含量的不同，会产生甲酸、二元酸等付产品。
循环气压缩机组是用于反应尾气的重复利用，与来自新鲜空气压缩机C41102的新鲜空气配制贫氧空气（氧含量：10%）。循环气机组部分的实时工艺流程如图3.1，流程说明如下：
4.5MPa中压蒸汽自管网来，经过减温减压后至4.1MPa，用于驱动汽轮机（杭汽大陆产：B0.3-4.1/1.1型）C41101/2，蒸汽凝结水直接排入地沟。汽轮机通过齿轮变速箱升速后驱动贫氧空气压缩机C41101/1，使之达到18831r/min。
经过醇酮反应器贫氧催化反应消耗掉贫氧空气中氧组分的尾气，通过洗涤工艺后主要成分为氮气（N2：95.52%），氧气(O2:3.44%)、微量CO、CO2、环己烷蒸汽等。经过贫氧空气压缩机入口气液分离器分离出凝结液体后进入压缩机升压，经出口气液分离后进入气气混合器R41103，与来自新鲜空气压缩机的新鲜空气混合调配成氧含量为不大于10%的贫氧空气，送往醇酮反应器进行贫氧催化反应。

图3.1 循环气压缩机简易工艺流程图
4、循环气压缩机防喘振系统的构成：
4.1、机组及控制系统概述：
循环气压缩机C41101是天利高新技术公司52500T/h醇酮生产装置的核心设备。循环气压缩机使用由沈阳鼓风机厂设计制造的单级悬臂高速型离心压缩机（SVK1-H），压缩机入口压力是高压型。原动机采用杭汽大陆生产的B0.3-4.1/1.1蒸汽轮机。压缩机SVK1-H技术参数如下：
正常质量流量10441kg/h；
轴功率：229kW； 原动机功率：300kW；
出口温度：81.6℃； 入口温度：28℃；
出口压力：2.1MPa； 入口压力：1.6MPa；
工作转速：18831r/min；
一阶临界转速：8912r/min； 二阶临界转速：40383r/min。
机组监控系统采用三重化控制系统（软件版本为：TriStation 1131.4.1）作现场控制系统，用监控软件（INTOUCH 9.5）作上位监控。
4.2、循环气压缩机防喘振控制系统功能设计：
4.2.1、 防喘振控制阀“快开慢关”。要求防喘振控制阀能够平稳调节，在异常工况时能够快速打开
4.2.2、 由于不能全范围做喘振实验，理论计算不能绝对准确，制作的喘振线采用插补运算所得，所以需要设置一条防喘振控制线，使两线之间有一定的安全裕量。
4.2.3、 喘振控制器设置为随动调节系统，其给定值通过盘旋给定控制器计算，实时跟踪操作裕量；对于偏差的调节采用PI调节功能；根据偏差大小的范围使用不同的PI控制参数，即要求PI控制有自适应能力。
4.2.4、 发生“喘振”后，无论是否真实，为了防止机组再次达到喘振组态，设置累计安全裕量调整偏置；在确认为虚假喘振后，可以对喘振计数器，安全裕量调整偏置复位。
4.2.5、 在喘振控制器调节作用之前的异常工况，设置喘振超驰控制、过程超驰控制通过选高控制，阻止机组进入喘振区；当以上控制产生效果前，设置独立的跳车控制保护机组。
4.2.6、 根据操作需要设置3种操作方式：自动、半手动（安全运行）和全手动控制。在机组停止状态时调试的需要设置实验方式。
4.3、控制方案说明：
4.3.1、 通常采用孔板、阿牛巴等测量元件测量差压的方式测量压缩机输出流量。对于输出的气体体积流量，由于不同工况时温度压力不同，需要根据理想气体状态方程，进行温度压力补偿，计算出标准状态下的体积流量，以满足防喘振控制的需要。
4.3.2、 根据机组喘振实验所得喘振点参数或根据机组生产厂方提供的喘振点（一般不大于5点）参数，采用插补运算的方法，制作“压比（y轴）—出口流量（x轴）”喘振线。当实际操作的工作点（实际操作压比，实际操作流量）在喘振线的右边时，机组处于安全工作区；当实际操作的工作点因压比、流量或出口温度的变化导致向喘振线方向移动，接近喘振线时，机组处于临界喘振状态；继续朝喘振线的左边移动时，机组进入喘振区。
4.3.3、 为了控制机组工作点在所以防喘振系统需要设置一条实际防喘振控制线（见图4.1），与喘振线之间留有安全控制裕量，包括以下两项：
可以预置的裕量偏差常量、喘振点的比率值。
可以表达为下式： rSAFETY_OP=Constant Margin +Proportional Margin×rSULIN/100
其中： rSULIN为喘振线上的各喘振点；
计算由功能块SAFETY_MAR实现。

图4.1防喘振控制线理论图 图4.2线间关系图
4.3.4、 机组在正常运行过程中，不宜大幅度调整喘振阀门的开度，而且防喘振控制线与喘振线之间可以调节的空间小，所以系统设计一条盘旋线（见图4.2），使之实时跟踪机组运行工作点，并使实际工作点围绕盘旋线小范围（Hover Setting）调节。在本例中盘旋线与喘振控制线之间的裕量设置为1800Nm3/h。盘旋给定功能由SP_HOVER功能块实现：
当实际操作裕量大于盘旋点时，为实际操作裕量与盘旋点的差值；
当实际操作裕量开始减小时，功能块的输出以预设的速率减小；
当实际操作裕量不大于盘旋点时，以累计安全裕量做为功能块的输出。
其输出作为喘振控制器的给定值。
4.3.5、 喘振控制器（PID_SRG）依据盘旋给定控制器输出的设定值与实际操作裕量的偏差进行PI控制运算，得到的结果经防喘振阀门控制源判断去调节防喘振阀的开度，从而改变工况，使实际工作点稳定在一个新的安全工况。由于盘旋设定功能块（SP_HOVER）在实际操作裕量减小到时候，其输出以设定点速率减小，对于喘振控制器而言，其给定值是动态的。
4.3.6、喘振控制器（PID_SRG）的PI参数由适应性调节参数功能块（Adptv_Tn1）提供：当设定值与实际操作裕量的差值大于设定范围（PK_PT1），提供设定参数TUN1；当实际操作裕量与设定值的差值大于设定范围（PK_PT2），提供设定参数TUN2；当差值在正常范围内或者功能块被禁止时提供设定参数NORMAL。自适应的PI控制参数有利于喘振控制器（PID_SRG）调整控制力度，使机组控制平稳。
4.3.7、 喘振超驰控制器（SRG_OVRD）是一个纯比例的控制器，在压缩机工作点移动到喘振超驰控制线（喘振线与防喘振控制线之间，安全裕量的7%）开始动作，逐渐打开防喘振控制阀。它是在喘振控制器（PID_SRG）产生控制效果之前，快速将压缩机实际工作点拉回安全区。
阀门控制方式选择功能块VALVE_SEL05的作用是实现喘振控制系统的3种操作方式，并在自动控制、半手动控制时选择
4.3.8、 跳车曲线功能块(DUMP SOLENOID_FUNCTION)的作用是当压缩机实际操作裕量小于累计安全裕量的一个设定倍数（kDUMP,设置为小数）时，产生一个跳车信号，使防喘振电磁阀失电，快速打开防喘振阀，防止机组进入喘振区。跳车曲线功能(DUMP SOLENOID_FUNCTION)也是机组防喘振系统的最后保障。
4.4、防喘振控制过程简述（假设压比不变，见图4.3）：
当压缩机在实际的工况运行时，如图4.3中的A点，盘旋设定点Av,跟踪A点，喘振控制器输出为0%，此时防喘振阀已经全关。
当压缩机因为工艺原因，实际工况到达图4.3中的B′点时，盘旋设定点从Av点以设定速率向Bv′点靠近,同时喘振调节器输出信号增加,防喘振阀门逐渐开启,出口流量增加,将实际运行点拉向A点方向到B′点；直到Bv点移动到B点的左边，防喘振调节器的输出逐渐下降知道0%，此时防喘振阀已经全关。此时压缩机达到一个新的运行点B点，盘旋设定点到达Bv点。
当压缩机工作在A点时，工艺原因导致工作点低于实际防喘振控制点,如图中Bv′点,如果不考虑系统反馈作用或者防喘振调节起作用前，盘旋设定点以设定速率递减到Bv′点，但不会低于Bv′点。
当压缩机工作在A点，如果实际工况到达了C点，则盘旋设定点及时跟踪到Cv点。
当压缩机工作在A点，工艺原因导致运行工作点穿越初始防喘振线，到达D点，喘振超驰开始以比例控制方式控制，保证工作点移动到喘振线时，防喘振阀全开。
当工作点移动到E点时，只要不是在全手动运行模式，DUMP跳车功能动作，直接驱动防喘振电磁阀，使防喘振阀门全开，保证机组不进入喘振区。

图4.3 压缩机防喘振特性
4.5、防喘振系统由下列单元构成：
循环气压缩机C41101出口压力PI2152；
循环气压缩机C41101出口流量FICSA2171；
循环气压缩机C41101出口温度TISA2104；
防喘振执行单元：防喘振电磁阀FSCV2171、防喘振阀FCV2171；
防喘振控制系统：TriStation 1131.4.1；
上位监控系统 ：INTOUCH 9.5。

21 / 21
5、系统功能组态：
5.1、模拟量输入信号规格化及报警处理：
出口压力变送器PI2152、出口流量FICSA2171采用ROSEMOUNT 3051压力变送器；输出的4～20mA信号经过安全栅、TRICON系统的输入前置卡、进入模拟量输入卡，此实数型变量由模拟量输入卡转换为双整型数（819～4095），由主处理器调用进行规格化处理，还原为实数，当输入量超限时，发出报错信号。逻辑组态如图5.1（以PI2152为例）：

图5.1 模拟量输入信号规格化处理
说明：RAWIN—未经处理的模拟输入量，双整型；
MinRaw—最小输入量，双整型，（即输入双整型量下限，由系统设计成型决定的值）；
MaxRaw—最大输入量，双整型，（即输入双整型量上限，由系统设计成型决定的值）；
MinReal—最小模拟量，实数型，（即工程单位的测量零点）；
MaxReal—最大模拟量，实数型，（即工程单位的测量量程）；
FAILLO、FAILHI—测量报错条件：低于FAILLO、高于FAILHI时，AI-FailAlm报错。
AI_scale-经过规格化处理后的实数型变量；
ELO —布尔量 ，设置输入超出范围时，模块输出值（AI_scale）：
当出现报错条件时，如果ELO设置为0，则AI_scale为0%；
如果ELO设置为1，则AI_scale为100%。
上图（图5.1）可以用下公式表示：
循环气压缩机出口温度TISA2104采用铂电阻Pt100测量，采用魏德米勒架装式温度变送器转换后直接进入TRICON系统的输入前置卡、进入模拟量输入卡。组态见图5.2。

图5.2 出口温度TISA2104模拟量输入组态
工程变量超限报警的组态以出口流量FICSA2171LL说明：

图5.3 循环气压缩机出口流量FICSA2171LL报警组态
经过规格化处理的实数型变量aFICSA2171-PV与上位机通讯来到低低报警设定值kFICSA2171LL比较，比较结果为布尔量，存贮在内存变量mFICSA2171LL。如图5.3测量值小于给定的低低报警值，此时输出的mFICSA2171LL值为真。
5.2、 气体流量温度压力补偿运算：
相同质量流量在不同压力下的气体体积流量不同，需要依据理想气体状态方程转化成标准状况下的气体体积流量。图5.4所示组态即表示了如下补偿运算公式：
其中参数46852.35是依据已知设计温度压力条件由厂方计算出的常量。

图5.4 循环气压缩机出口流量温压补偿组态
5.3、喘振线的制作：
由于机组喘振实验带有一定的破坏性，机组生产厂方不进行机组的喘振实验，一般采用作为机组的理论设计值制作喘振线，比如本例由沈阳鼓风机厂设计制作的天利高新技术公司的醇酮循环气机组，就是采用的理论值；也有生产厂方现场喘振实验后得出实际的喘振点，但是为了保护机组一般不愿意多做，如由陕西鼓风机厂生产的天利高新技术公司硝酸装置的四合一机组，就采用现场喘振实验得出喘振点，但是只做3～4点。
图5.5表述的是对应出口压力下的对应出口流量点，即喘振曲线喘振线特征点赋值，用于在上位机INTOUCH组态喘振画面的“压力-流量”坐标上制作喘振曲线，并作为系统防喘振运算。本例中“SEL”块有选择脚“G”，当G为0时选择“IN0”赋值给输出存储器；当G为1时, 选择“IN1”赋值给输出存储器。这样，可以满足机组在两种不同工况运行时的需要。由于醇酮循环气压缩机只有一种运行工况，所以在下图中设置所有块的“IN0”与“IN1”相等。

图5.5 喘振线特征点赋值

根据图5.5赋值结果在上位机INTOUCH上制作的喘振曲线实际抓图见图5.6，其中红色曲线为喘振线；黄色曲线表示累计安全裕量为实际防喘振控制线；黄色线其下还有一条蓝色的初始防喘振控制线，表示的是喘振控制线初始状态。由于在安全裕量计算的模块(SAFETY_MAR)的设置中，比率系数置为0所以初始防喘振控制线（蓝色曲线）、实际防喘振控制线（黄色曲线）平行于红色喘振线，绿色圆点表示的是机组实际工作点。当每发生一次发生喘振后，在校正功能块作用下，实际防喘振控制线（黄色曲线）右移，初始防喘振控制线（蓝色）显露出来。

图5.6 循环气压缩机防喘振控制抓图
5.4、实际工况喘振点计算
喘振线功能块“SRG_LINE”的作用是确定实际压比对应于带插补运算的5点喘振线上的实际喘振点，即求出实际压比下的喘振值（组态见图5.8），当流量低于该值时，机组发生喘振。由于循环气压缩机输入压力恒定，故不考虑其影响，只是采用机组出口的绝对压力。
插补运算求最小流量的计算公式如下：（设PR_C＜出口压力PI2152＜PR_D）
C41101SRG_PT=(PI2152－PR_C)/ (PR_D－PR_C)×(Hc_D－Hc_C)＋Hc_C
喘振线特征点对应关系如图5.7，喘振线特征点之间采用插补运算。

图5.7 喘振线计算
“SUB”功能块计算实际出口流量与实际压比对应的喘振流量之间的差值，即压缩机操作裕量(C41101r1MARGIN)，该值在上位机INTOUCH画面“防喘振控制”的“安全裕量”下显示。
“ADD”功能块计算实际压比对应的喘振点流量与喘振PID控制器的给定值之和，即当前工况下安全控制流量（C41101SP_Hov1）或者说是盘旋点。

图5.8 实际工况的操作裕量、最小控制流量计算
5.5、安全裕量计算：
累计安全裕量（C41102r1SAFETY-OP）包括基本喘振偏移量（C41101e1EBIAS：厂方提供的给定值，本例为240）、实际工况的比值偏移量（最小出口流量C41101r1SRG_PT×比值PROP_MAR/100）以及喘振发生后的调整安全裕量偏移值之和。其中，前二者构成“给定安全裕量（见图5.9）。

图5.9 给定安全裕量组态
当一个喘振事件发生后，需要及时调整防喘振的安全裕量。RECAL校准功能模块实现如下功能：每发生一次喘振，在操作安全裕量上叠加一个偏差值（kRCINC），以最大限度的安全裕量调整次数（kRCMAX）为上限；如果判断非机组实际进入喘振区发生的喘振，如对压缩机出口流量、压力、温度等喘振仪表检修前，未对模拟量输入强制处理，就可能产生实际没有发生的喘振事件，这时需要对操作喘振计数器、安全裕量复位。组态见图5.10。
在压缩机操作裕量(C41101r1MARGIN)小于0时，RECAL模块判断发生喘振，压缩机在喘振标志fINSUR变为TRUE(1)，此时喘振计数器增加计1次。在MARGIN小于0时，总的安全裕量调整量与喘振计数器不能被REC_RESET复位清零。喘振计数器（SURGE_COUNT）的值在上位机“喘振次数”中显示。

图5.10 喘振事件发生后的调整操作裕量及喘振计数组态
安全裕量计算功能块（SAFETY_MAR）的各引脚说明：
IO类型 数据 数据类型 引脚功能
IN MARGIN 实数型 当前安全裕量
IN REC_ENB 布尔型 复位调整允许
IN kRCINC 实数型 单次调整偏差量（本例设置值为60）
IN kRCMAX 实数型 最大调整次数
OUT fINSUR 布尔型 压缩机在喘振标志
IN/OUT RECAL_AMT 实数型 总的安全裕量调整量
IN/OUT REC_RESET 布尔量 RECAL功能块复位
IN/OUT SURGE_COUNT 实数型 喘振计数器
IN/OUT RECAL_COUNT 实数型 喘振计数器复位
IN rDT:GetDelta 实数型 脉冲信号发生器，提供秒级扫描周期。
5.6、盘旋设定值计算：
盘旋设定点（SP_HOVER）功能块的功能：盘旋设定点强制喘振PID跟踪压缩机实际操作裕量。由于流量增加或者压比改变当操作点移动离开控制线时，盘旋设定点立即跟随；移动到喘振曲线的右边是暂时的盘，旋增量决定了退回喘振线方向。当允许配置压缩机工作点能够趋向喘振线，允许盘旋设定功能（SP_HOVER）的输出以设定速率跟踪操作点。
盘旋裕量（kHOVER）： 指盘旋设定点跟踪操作裕量的一段距离，可以看作它叠加在累积安全裕量上。
盘旋增量(kHOV_INC)：是盘旋线设定点能够移向喘振线的速率。这个设定是基于某台压缩机允许工作点趋向喘振线。
如图5.11所示：
当SP_HOVER功能块的MARGIN即压缩机操作裕量(C41101r1MARGIN)经过除法运算后，如果大于盘旋裕量（kHOVER），则其输出101riSRG_SP_T等于两者差值，经乘法运算后作为PID_SRG的设定值；如果MARGIN值小于盘旋裕量（kHOVER）值时，则选择累计安全裕量（C41102r1SAFETY-OP）作为PID_SRG的设定值。
压缩机操作裕量(C41101r1MARGIN)因为流量增加或者压比改变，导致裕量增加时，机组运行状态趋向安全状态，SP_HOVER功能块的输出立即跟踪实际压缩机操作裕量；当操作裕量减小时，SP_HOVER功能块的输出以盘旋增量(kHOV_INC)给定的速率跟踪实际压缩机操作裕量。

图5.11 盘旋设定功能组态
5.7、喘振PID控制器:
喘振PID控制功能块（PID_SRG）提供喘振PID控制功能，组态见图5.12。
喘振PID控制器的设定值（SP）来自盘旋控制器的输出，测量值（PV）是实际操作裕量；
控制器配置为反作用，控制参数包括：比例增益、积分。
例如：一个设置为2，测量值有1%的增量变化时，输出减量将到2%。积分作用的单位为reapeat/minute。如果积分常数增加，积分响应速度更快。比例增益常数不影响积分作用。
下列公式表示了喘振PID控制器的比例、积分作用：
Output=GAIN×(SP－PV)＋Reset/60× (SP－PV)× ScanT（Sec）

图5.12 喘振PID控制器组态

5.8、适应性调节参数：
喘振控制器适应性调节参数功能块（ADPTV_TN1:ADAPTIVE TUNING_FUNCTION）:
ADPTV_TN1模块的功能：基于PID控制器提供3种不同的控制参数。
对于ADPTV_TN1的3种输出调节参数之间切换是界跃的，没有斜率过渡。控制参数选择方案如图5.13 ：
当测量值小于BK_PT1时，输出值为TUNE_1；
当测量值介于BK_PT1与BK_PT2之间，输出值为Normal；
当测量值大于BK_PT2时，输出值为TUNE_2；
如果允许关闭“适应性调整参数功能”，则输出为Normal。

图5.13 控制参数选择方案
以组态图（图5.14）的积分参数选择组态为例：ADPTV_TN1模块的测量值为操作裕量(C41101r1MARGIN)与设定值为喘振控制器的设定值SP（C41101r1SRG_SP）的差值大于BK_PT2，其选择输出的积分常数为5。

图5.14 适应性控制参数选择
5.9、喘振超驰：
喘振超驰功能块SRG_OVRD（SURGE OVERRIDE_FUNCTION）的功能：压缩机喘振在PID控制产生效果前，将保护压缩机离开喘振工况。它是一个纯比例功能，强制喘振阀打开，不受通常的比例积分控制器作用的约束。当实际操作点到达控制线左边即与喘振线之间指定一个裕量（即安全裕量的7%），喘振超驰功能开始打开喘振阀，就象操作点延伸到了喘振线一样。喘振超驰功能保护压缩机，即使喘振PID控制器已经慢慢调好。
如果一个安全裕量小于2%，而且喘振线已经调整（对此功能而言）到维持2%的裕量，允许测试喘振线安全压缩边界并维持喘振超越保护。
如果裕量从7%减少到0%，喘振超越输出从0%打开到kSO_MAX指定的开度。

图5.15 喘振超驰控制原理

图5.16 喘振超驰功能组态
SRG_OVRD02功能块引脚说明：
kISO_ENB：喘振超越使能，实数型；
kISO_MAX：喘振超越输出最大喘振阀开度，实数型。
5.10、安全跳车功能：
跳车曲线(DUMP SOLENOID_FUNCTION)功能块的作用：产生一个跳车信号。
DUMP_SOL功能块在实际裕量小于跳车曲线，输出置为“ON”。跳车线设置为累计安全裕量的倍数（置为小数），其值由kDUMP的值决定，在本例中的初始设置值为0.2倍。
DUMP_SOL功能块在实际裕量大于累计安全裕量或者DUMP_ENB标志设置为“OFF”时，输出置为“OFF”。跳车使能标志(DUMP_ENB)标志优先与喘振使能标志（SRG_ENB）。在全手动控制时，跳车功能块（DUMP_SOL）的输出被禁止。

图5.17 跳车曲线功能块组态
5.11、阀门控制方式选择：
阀门控制方式选择功能块VALVE_SEL05（VALVE SELECT _ FUNCTION BLOCK）的主要作用是：选择阀位控制信号传送到阀。组态见图5.19。
详细功能说明：
阀门控制方式选择功能块工作时有三种操作模式：自动，全手动，半手动（安全运行模式）。
如果“AUTO” 设定为1时是自动模式，把 ‘AUTO设定’为0时是手动模式；
如果“FULL_AUTH”为1时，是全手动操作模式，如果'FULL_AUTH'为0时，是半手动操作模式。
当SRG_ENB为0时，喘振控制器不工作，此时输出到阀（VLV_DMD）值是100%，当喘振控制器第一次为1执行喘振控制输出时,启动预设的初始化控制斜率参数会使喘振阀位缓慢变化，直至符合当前压缩机工况的状态。初始化阀位的控制斜率由STRT_RMP（％/秒）调整并且只在自动和半手动下有效。
喘振阀的开关速率是可预设置的。SLEW_OPEN是最大开阀速率（％/秒），SLEW_CLSD是最大关阀速率（％/秒）。SLEW_DB值是（回旋死区），而开关速率是在预设的回旋死区前产生控制输出作用，使喘振阀开到任何一个方向的行程值。
在全自动模式时，对喘振阀的最终控制输出（VLV_DMD）是在：SRG_PID，SRG_OVRD和PROC_OVRD三者取大同时将开关速率控制输出。
阀位最大开度限制（MAX_OUT）是用于限制阀位开度在设定范围内。
过程超越PROC_OVRD可以设置成任何一个过程超越控制器，或者甚至是从另一个压缩机的喘振控制器。
SRG_PID和PROC_OVRD可以被限制在阀位反馈（VALVE_FB）的 3%以内，而MAN_DMD可以设定为用来跟踪阀位反馈VALVE_FB 。在本例中阀位反馈（VALVE_FB）脚连接的是对喘振阀的最终控制输出（VLV_DMD）。
在全手动模式时，输出到阀（VLV_DMD)信号是手动开关阀门信号（MAN_DMD)，此时阀位最大开度限制（MAX_OUT）不起作用。SRG_PID 和 PROC_OVRD用来跟踪VALVE_FB，当喘振控制器非工作时，手动开关阀门信号MAN_DMD被初始化100%的控制输出。
在半手动模式时，对防喘振阀的最终控制输出（VLV_DMD）是在：MAN_DMD 、SRG_PID、SRG_OVRD和PROC_OVRD四者取最大值，同时将开关速率限制输出变化率。阀位最大开度限制（MAX_OUT）起作用，MAX_ DMD是被限制在阀位开度范围内的。SRG_PID和PROC_OVRD可以被限制在阀位反馈（VALVE_FB）的3%以内。
控制源受限标志用来显示哪个控制源在控制防喘振阀，在自动模式，假如喘振输出是0%，只有PID图标是ON的。
假如变送器故障（FAIL标志）显示为ON，控制器会设置到全手动模式输出（AUTO强制为0，但FULL_AUTH不变），MAN_DMD在STRT_RMP 斜率下缓变到FAIL_SAFE，如果此时手动值比FAIL_SAFE大则也不会执行动作，相同的，如果控制器已经打到全手动，而且变送器故障显示为ON时也不会执行任何动作。在本例中FAIL标志被设置为常数“0”，即未考虑现场传感器故障时，喘振系统不需要判断和调整运行。
具体的选择控制方案如图5.18：

图5.18 阀门控制优先权

图5.19 阀门控制方式选择组态
喘振阀控制选择功能块（Valve_Sel05）的各引脚说明：
IO类型 数据 数据类型 引脚功能
IN/OUT SRG_PID REAL 接受喘振PID控制器的输出
SRG_OVRD REAL 接受喘振超控控制器的输出
PROC_OVRD REAL 过程超控
MAN_DMD REAL 手动给定阀门开度值
AUTO BOOL 自动模式
INPUT FULL_AUTH BOOL 全手动模式
SRG_ENB BOOL 喘振控制器允许
MAX_OUT REAL 最大阀门开度
SLEW_OPEN REAL 开阀速率（%/sec）
SLEW_CLSD REAL 关阀速率（%/sec）
SLEW_DB REAL 开关阀速率死区(%)
STRT_RMP REAL 压缩机启动时开关阀速率(%/sec)
VALVE_FB REAL 阀位反馈(%)
FAIL BOOL 故障变送器显示
Fail_Safe REAL 变送器故障时阀安全位置
Windup_DB REAL 反向死区
OUTPUT VLV_DMD REAL 阀要求值
VLV_DER REAL 上次扫描阀改变量
fSRG_PID BOOL 喘振PID起作用
fSRG_OVRD BOOL 喘振超驰控制起作用
fPROC_OVD BOOL 过程超驰控制起作用
fMAN_OVD BOOL 手动控制起作用

6、维修维护经验：
6.1、 在循环气压缩机是运行的过程中，工艺反应输入参数未产生预期效果。针对此现象进行组态分析及上位机INTOUCH画面的绑定的数据检查，发现部分绑定错误，及时作出了修改。
6.2、 喘振仪表在线检维修
由于天利高新技术公司地处天山以北，冬季达－30℃，而工艺介质中含有微量的环己烷蒸汽（凝结点为7℃）和少量水蒸汽，如果保温伴热不理想，压力、差压一百哦在实际运行过程中易发生冻堵:实际工况变化时，指示压力不变化。针对差压仪表，压力仪表等喘振仪表的检维修，制定检修方案如下：
6.2.1、 防喘振仪表的检修升格为联锁仪表检维修级别；
6.2.2、 循环气压缩机、三合一机组防喘振仪表检修前，对关联仪表在TRICON系统上进行强制操作，即设置为“disable”。具体强制操作点为，模拟量输入规格化处理模块的输出点，如压缩机出口压力的“aPI2152”，出口流量的“aFICSA2171”点；不得对双整型数输入点强制，该值还可以及时跟踪现场仪表的示指变化；
6.2.3、 盘柜间通道的检查，需充分考虑检修时可能导致其他回路的误动作，对相关点也要进行强制操作，检修后确认并恢复。

结束语：
对机组防喘振系统构成及控制原理的分解，加深认识，有利于更好地完成维护维修工作，防止因检修操作导致意外的停机。

参考资料：
TRICON公司： 《Surge Functions Library SGB410.LT2》 ；

天利高新技术公司： 《循环空气压缩机操作规程》 。

（范文素材和资料部分来自网络，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注）