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| 光纖遠(yuǎn)程PLC配料系統(tǒng)應(yīng)用及維護(hù) | 2020-01-20 |
| 摘要：以光纖支持的遠(yuǎn)程PLC配料系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，運(yùn)行可靠、無(wú)人取守、發(fā)展?jié)摿Υ螅瑧?yīng)用廣泛。本文通過(guò)對(duì)此配料系統(tǒng)的多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，詳細(xì)介紹了配料系統(tǒng)的構(gòu)成、工藝流程、控制過(guò)程和配料系統(tǒng)維護(hù)方法，舉一反三對(duì)其他的配料系統(tǒng)也有一定的借鑒。 1引言 大型氯堿化工企業(yè)除乙決、合成、聚合、干燥大量用液外，自備電站發(fā)電用液也十分巨大，僅靠廠區(qū)地下液資源遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，須從較遠(yuǎn)處的江、河取其地表滲液來(lái)滿足生產(chǎn)用液。而以光纖支持的遠(yuǎn)程PLC配料系統(tǒng)自動(dòng)化程度高、成本低、運(yùn)行可靠、維護(hù)量小、無(wú)人值守，在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 2配料系統(tǒng)組成 2.1配料系統(tǒng)工藝流程 公司在無(wú)定河下游建設(shè)有四套反應(yīng)釜,反應(yīng)罐和配料罐內(nèi)管道充分利用攪拌罐的自然壓差使?jié)B液量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于液泵運(yùn)行時(shí)的抽液量，潤(rùn)滑油經(jīng)過(guò)濾層滲入反應(yīng)罐,再用反應(yīng)釜潛液泵抽液加壓，送入生產(chǎn)輸液總管進(jìn)入蓄液計(jì)量罐，分配到各個(gè)生產(chǎn)用液環(huán)節(jié)。每個(gè)井裝有三臺(tái)潛液泵,每泵出液量為200m'/h,操作員可根據(jù)生產(chǎn)用液需求從稱重配料系統(tǒng)發(fā)出停、啟指令，四個(gè)反應(yīng)釜12臺(tái)潛液泵運(yùn)行方式靈活，確保全公司生產(chǎn)、配料用液。 2.2PLC配料系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與配料系統(tǒng)配置 上位機(jī)配料系統(tǒng)釆用Windows平臺(tái)，配料系統(tǒng)采用OMRONSYSMAC-200CY可編程控制器，通訊模塊CP443-1A,拓展模塊ET200M，模擬量輸入、輸出模塊CMDI,組態(tài)軟件為MCGS全中文工程組態(tài)軟件,顯示器為三星214T液晶顯示器。PLC站和操作站通過(guò)以太網(wǎng)連接，此配料系統(tǒng)投入運(yùn)行十分可靠，故障率很低。 3配料系統(tǒng)控制功能實(shí)現(xiàn) 配料系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)主要通過(guò)MCGS工控軟件對(duì)配料系統(tǒng)進(jìn)行編程組態(tài)實(shí)現(xiàn):主控畫(huà)面四張，每個(gè)反應(yīng)釜一張，用鼠標(biāo)雙擊畫(huà)面上1,、2，、3,泵實(shí)現(xiàn)對(duì)泵的停、啟控制。各個(gè)泵的控制方式為： (1)程控方式:啟泵在就地控制盤(pán)上把切換開(kāi)關(guān)打到“程控”位置，用鼠標(biāo)雙擊畫(huà)面上的“程控啟”按鈕，按鈕變紅并閃爍,該泵通過(guò)軟啟動(dòng)器切換到帶正常負(fù)荷,按鈕停止閃爍，泵本身變成紅色,同時(shí)聯(lián)動(dòng)該泵出口電動(dòng)門(mén)開(kāi)，開(kāi)到位也變成紅色，畫(huà)面上管道中有液流狀態(tài)顯示，則表示該泵啟動(dòng)成功;停泵：用鼠標(biāo)雙擊畫(huà)面上的“程控停”按鈕,按鈕變綠并閃爍，聯(lián)動(dòng)關(guān)該泵出口電動(dòng)門(mén)，泵停、門(mén)關(guān)到位泵變綠色、門(mén)變綠色，管道中液流狀態(tài)中止,表示該泵停泵成功。若停、啟失敗則回報(bào)故障報(bào)警信號(hào)，需要檢修介入處理。 (2)就地方式:啟泵、停泵均在就地控制盤(pán)上把切換開(kāi)關(guān)打到“就地”位置，操作就地啟泵、停泵按鈕(紅開(kāi)綠關(guān))即可。這對(duì)泵檢修完畢投運(yùn)試轉(zhuǎn)非常有利。 (3)趨勢(shì)與記錄:對(duì)毎個(gè)井各個(gè)泵在線監(jiān)測(cè)，運(yùn)行配料曲線、趨勢(shì)圖、配料日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表、年報(bào)表、各個(gè)泵故障報(bào)警表等等。 4配料系統(tǒng)維護(hù) 4.1反應(yīng)釜供電電源及維護(hù) 潤(rùn)滑油在生產(chǎn)中的地位至關(guān)重要，各個(gè)反應(yīng)釜均釆用10kV高壓雙回路從1段、2段母線供電,并設(shè)有電流速斷、過(guò)載、過(guò)負(fù)荷等保護(hù)。電纜和控制光纜通過(guò)性電纜溝分層敷設(shè)到每個(gè)反應(yīng)釜的變壓器由10kV降壓到380V,再送到低壓控制盤(pán)上供潛液泵電動(dòng)機(jī)運(yùn)行,維護(hù)量很小。 4.2控制光纜的局端和遠(yuǎn)端維護(hù) 局端是指裝設(shè)在稱重配料系統(tǒng)內(nèi)的光端機(jī)，負(fù)責(zé)匯總從四個(gè)反應(yīng)釜光端機(jī)上傳的控制信號(hào)，六個(gè)串口均設(shè)為RS-232,四個(gè)反應(yīng)釜的光端機(jī)為遠(yuǎn)端，設(shè)置和局端一致，通過(guò)光纖傳輸把各井的信號(hào)上傳給局端,局端釆用標(biāo)準(zhǔn)RS232接口和上位機(jī)進(jìn)行通訊,完成對(duì)反應(yīng)釜各泵停、啟操作和運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)控。光端機(jī)發(fā)光為AT、BT；收光為AR、BR,光纜布置構(gòu)成一個(gè)雙環(huán)網(wǎng)，雙向通訊，網(wǎng)上任何一點(diǎn)中斷，配料系統(tǒng)照常運(yùn)行，減輕了運(yùn)行壓力、贏得了檢修時(shí)間，配料系統(tǒng)的可靠性大大提高,維護(hù)量很小。 4.2徐深XX外輸加甲醇而徐深xx井以前的日注醇量為70kg,這樣每天可 將表4數(shù)據(jù)代入式(1)~式(11)中，得出結(jié)果以節(jié)省甲醇的量為： 為:徐深xx井外輸當(dāng)日的理論注醇量為36.94kg。 可見(jiàn),利用這種計(jì)算方法可以極大地節(jié)約甲醇，從而降低了生產(chǎn)成本。 5合理甲醇注入量的軟件編程㈤ 為了簡(jiǎn)化繁瑣的計(jì)算過(guò)程,方便現(xiàn)場(chǎng)人員使用，特利用LabVIEW語(yǔ)言編制了“采氣分公司甲醇防堵計(jì)算軟件”。圖1所示就是本計(jì)算軟件的操作面板。 4.3控制光纜的維護(hù) 不管局端還是遠(yuǎn)端綠燈閃爍表示通訊正常，紅燈閃爍則通訊中斷。 (1)光纜故障大部分為黃色尾纖因灰塵引起收光不通，造成紅燈閃。處理方法:小心卸開(kāi)接頭，用藥棉沾工業(yè)酒精清潔尾纖后復(fù)裝即可。 (2)每一根光纜有四芯，只用二芯，另二芯備用。用備用芯時(shí)在光端機(jī)的兩端倒換對(duì)應(yīng)編號(hào)的接頭即可。注意:黃色尾纖在光端機(jī)連接的金屬接頭有定位槽,對(duì)準(zhǔn)后進(jìn)行彈性連接。 (3)若意外使光纜斷裂,則需專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員用光纜測(cè)試儀對(duì)光纜進(jìn)行精確測(cè)試，測(cè)出光纜斷點(diǎn)的具體位置誤差不大于1m,再用光纜焊接機(jī)對(duì)斷點(diǎn)進(jìn)行焊接修復(fù)即可。 4.4反應(yīng)釜液位的測(cè)量和維護(hù) 作為泵聯(lián)動(dòng)保護(hù)的條件之一，釆用投入式液位計(jì)，測(cè)量范圍是0~15m,供電為24VDC,輸出標(biāo)準(zhǔn)4-20mA直流信號(hào)，通過(guò)光纜上傳到上位機(jī)，高液位才允許啟泵，低液位自動(dòng)停泵。維護(hù):投入式液位變送器每六個(gè)月校驗(yàn)一次。 4.5泵出口配料的測(cè)量和維護(hù) 作為泵聯(lián)動(dòng)保護(hù)的條件之一，釆用的超聲波配料計(jì),即超聲波束在潤(rùn)滑油中傳播時(shí)，潤(rùn)滑油的流動(dòng)使傳播時(shí)間產(chǎn)生微小的變化，此變化和流體的配料成正比關(guān)系。配料測(cè)量精度1%,供電為220VAC,輸出標(biāo)準(zhǔn)4~20mA直流信號(hào)通過(guò)光纜上傳到上位機(jī)進(jìn)行配料監(jiān)控和顯示。若此泵在運(yùn)行中,配料突然急劇下降到下限配料，報(bào)警并自動(dòng)停泵。此配料計(jì)運(yùn)行穩(wěn)定，基本不需維護(hù)。 4.6電子秤稱重模塊的安裝維護(hù) (1)上、下游稱重模塊沿管道軸線對(duì)稱安裝并均勻涂抹耦合劑，管道安裝點(diǎn)要除銹、打磨，使稱重模塊和管壁無(wú)空氣縫隙緊密接觸，安裝直管段上游ion,下游5D(D：管道直徑)。 (2)安裝距離一定要準(zhǔn)確，信號(hào)電纜的屏蔽網(wǎng)在儀表盤(pán)單端可靠接地。 注：KZ)xAT/(Vnp-Vdown)式中:Q流體配料;K配料系數(shù);管道直徑;AT聲波在順流、逆流時(shí)產(chǎn)生的時(shí)間差4『=，叩"&5“叫、上——聲波在順流傳播速度和時(shí)間；VsJ:聲波在逆流傳播中的速度和時(shí)間。 4.7潛液泵的檢修維護(hù) (1)潛液泵安裝在料倉(cāng)的反應(yīng)罐中，檢修工作量很小，但電機(jī)保護(hù)必須精確。采用韓國(guó)進(jìn)口的E0CR-3DM電動(dòng)機(jī)智能綜合保護(hù)器,根據(jù)泵運(yùn)行時(shí)負(fù)載電流是否平衡以實(shí)測(cè)A、B、C三相電流的1.2倍作為該泵電流的整定值，并進(jìn)行動(dòng)態(tài)跳閘試驗(yàn)后投入運(yùn)行。 (2)E0CR-3DM電動(dòng)機(jī)智能綜合保護(hù)器配外接200/5電流互感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)潛液泵電機(jī)過(guò)電流、過(guò)負(fù)荷、欠電流、缺相、反相、堵轉(zhuǎn)進(jìn)行保護(hù)，只要任一故障出現(xiàn)，接點(diǎn)95-96斷開(kāi)、97-98斷開(kāi),啟動(dòng)保護(hù)回路斷開(kāi)潛液泵電源并發(fā)故障回報(bào)信號(hào)，有效地防止各類(lèi)電動(dòng)機(jī)事故發(fā)生，提高了潛液泵的運(yùn)行效率，如圖4所示。 (3)綜保器對(duì)所有潛液泵的運(yùn)行時(shí)間可以預(yù)先設(shè)定,達(dá)到這個(gè)運(yùn)行時(shí)間后自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào),以便更換泵軸承、電機(jī)加油等定期工作，記錄此泵次跳閘的原因，復(fù)現(xiàn)故障進(jìn)行分析，及時(shí)排除故障。 (4)潛液泵在裝配時(shí)應(yīng)注意泵軸的進(jìn)液節(jié)應(yīng)突出12~15mm,單邊軸框?yàn)?0絲為佳。泵體和電動(dòng)機(jī)裝配完畢后要有5~10mm的“串量”，使推力盤(pán)和支撐點(diǎn)受力平衡,防止電機(jī)過(guò)載使軸承“偏磨”損壞潛液泵。 5結(jié)束語(yǔ) 以光纖支持的遠(yuǎn)程PLC配料系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是：自動(dòng)化程度高、運(yùn)行可靠、無(wú)人職守、維護(hù)量小。配料系統(tǒng)投運(yùn)后，從控制室CRT工藝流程畫(huà)面上就可以對(duì)反應(yīng)釜各泵的運(yùn)行液位、配料、電流進(jìn)行在線監(jiān)控，一旦遇到緊急狀況保護(hù)動(dòng)作自動(dòng)停泵。意外事故則把操作開(kāi)關(guān)打到“就地”位置，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行操作不影響生產(chǎn)供液。檢修只需進(jìn)行定期巡檢,從而大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。配料系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。 | |
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