12.11.2025Модернизация системы управления компрессором 40 бар, г.Омск

Специалисты компании ООО "ЭС Сибирь" успешно завершили комплекс работ по модернизации системы управления компрессорным оборудованием на одном из предприятий пищевой промышленности, в г. Омск.

Назначение компрессора: один из основных элементов производственного цикла, используемый для выдува полиэтиленовой тары.

Исходные данные для проведения модернизации:
- трехступенчатый поршневой компрессор высокого давления (40 бар);
- мощность главного привода: 355кВт;
- производитель компрессора: Atelier Francois;
- шкаф управления выполнен на базе устройства плавного пуска и специализированного контроллера Aircon L1;
- система регулирования производительности Adjustable Flow System - AFS (реализация функций энергосбережения).

Существующая система управления, реализованная на базе контроллера Aircon L1 выполняет базовый функционал, ориентированный на пуск привода компрессора, обеспечение защитных и аварийных функций, имея при этом ограничения на интеграцию в заводскую сеть, что неприемлемо при создании масштабной АСУТП предприятия на базе промышленных протоколов, таких как Profinet. Также, ввиду того что операторский интерфейс данного контроллера оснащен текстовым экраном, отображающим минимальную информацию о работе системы управления и недостаточный объем диагностической информации, Заказчиком было принято решение о проведении модернизации системы управления компрессором.

Направления модернизации:
- замена специализированного контроллера на надежный, общепромышленный программируемый контроллер Siemens S7-300 CPU 315-2 PN/DP и панель оператора Simatic HMI KTP700;
- реализация управления технологически сложными режимами запуска и работы трехступенчатых поршневых компрессоров, реализация сервисных функций, безопасности, аварийных блокировок, и защит;
- повышение надежности, удобства эксплуатации, улучшение диагностики, повышение энергоэффективности оборудования;
- обеспечение полнофункционального интерфейса оператора, основных экранов управления, сервисных экранов с возможностью просмотра журнала событий, ввода уставок и т.п.
- интеграция в заводскую сеть Profinet;
- доработка экранов существующего АРМ-оператора на базе SCADA системы WinCC, с интеграцией данных от контроллера компрессора.

В ходе проведения работ выполнено:
- разработка конструкторской и эксплуатационной документации;
- разработка программного обеспечения PLC и HMI в TIA Portal, разработка экранных форм SCADA;
- электромонтажные работы на объекте Заказчика;
- наладка модернизированной системы управления, комплексные испытания и запуск компрессора в работу.

Согласно требованиям Заказчика к функциями HMI и АРМ-оператора, реализовано двухуровневое управление компрессором. Локальное управление осуществляется с новой панели оператора KTP700, установленной на двери шкафа управления и с помощью органов управления, расположенных на его двери. Дистанционное управление с АРМ-оператора осуществляется, черех вновь разработанные экраны SCADA WinCC на автоматизированном рабочем месте. Режим управления «Местный» / «Дистанционный» выбирается соответствующим переключателем. Разработанные вновь графические мнемосхемы предоставляют оператору полный контроль над технологическим процессом, в реальном времени отображаются все ключевые технологические параметры, такие как давление, температура ступеней, масла, охлаждающей жидкости, текущее состояние системы «Остановлен», «Под нагрузкой», счетчик пусков в час, счетчик моточасов и другие функции. Разработанными программными алгоритмами обеспечивается  работа в трех регламентированных режимах работы: «Автоматический», «Продолжительный», «Продолжительный без нагрузки», выбор которых оптимизирует работу компрессора и энергопотребление. Существенно расширены функции диагностики и безопасности, реализован контроль аварийных параметров - более 10 позиций. Все события фиксируются в электронном журнале аварий, событий и действий оператора. Ведется автоматический учет наработки (моточасы, работа под нагрузкой) и отслеживание ресурса расходных материалов, при достижении межсервисного интервала выводится соответствующее уведомление.

Данное техническое решение, содержащее комплект документации, прикладное-программное обеспечение и спецификацию средств автоматизации, может быть адаптировано для компрессоров различных производителей, позволяет модернизировать системы управления поршневыми и винтовыми стационарными компрессорами в широком диапазоне мощностей, переводя управление компрессором на распространённые промышленные компоненты с учетом индивидуальных требований Заказчика к функционалу, операторскому интерфейсу, и интеграции в АСУТП предприятия.

Возможные варианты модернизации:
- замена только контроллера Aircon L1 на программируемый контроллер и панель оператора;
- замена контроллера Aircon L1 и системы AFS;
- применение плавного пуска и / или частотного регулирования двигателя компрессора, вместо существующей контакторной схемы пуска, отдельно, либо совместно с заменой управляющего контроллера.

Комплексный подход к модернизации, в объеме замены контроллера компрессора, системы AFS, а также внедрения устройства плавного пуска, существенно увеличивает срок службы компрессора, снижая ударные механические нагрузки, связанные с частыми пусками, остановами и работой разгрузочных клапанов. Применение частотного регулирования при комплексной модернизации, помимо перечисленных выше преимуществ, позволяет получить дополнительный экономический эффект за счет оптимизации производительности компрессора в функции текущей загрузки.

Ввиду ограничений на съемку объекта - изображения носят информационный характер