相關關鍵字： GE Fanuc PACSystem專題 戏羽、PLC婆芦、觸摸屏
 前言 
　　撫順乙烯化工有限公司空分裝置空壓機防喘振控制系統(tǒng)原來采用FOXBORO盤前二次表來實現(xiàn)，并采用繼電器實現(xiàn)其相關聯(lián)鎖邏輯功能穆刻，實現(xiàn)手段不僅落后置尔，維護工作量大，而且還經(jīng)常出現(xiàn)原因不明的意外停車籍勘，防喘振控制系統(tǒng)運行也不理想城搀。該裝置原控制系統(tǒng)發(fā)生爆炸事故之后，現(xiàn)在采用美國GE Fanuc公司的90-30雙機熱備型PLC來實現(xiàn)空壓機的防喘振功能和機組聯(lián)鎖保護挤胃，使用觸摸屏來實現(xiàn)監(jiān)視和操作功能〉瑁現(xiàn)在不僅操作直觀方便纠徘、停車原因明確，也使空壓機的防喘振系統(tǒng)設計更加完善哆幸，機組運行更加平穩(wěn)暴雕。
 空壓機工藝簡介
　　撫順乙烯空分裝置采用法國空氣液化公司的專利，該裝置以空氣為原料凫体，經(jīng)過過濾豫鞭、壓縮、凈化瘦涵、精餾桩垫、蒸發(fā)等工序，最后分離出產(chǎn)品氧氣和產(chǎn)品氮氣雪隧。吸入的原料空氣經(jīng)過濾后除去灰塵和雜質(zhì)西轩，過濾后的空氣由空氣壓縮機K601進行壓縮，加壓后送往下游凈化崗位脑沿∨号希空壓機K601系離心式壓縮機，由電機帶動庄拇，分兩級壓縮注服，兩級分置于電機兩側即K601A和K601B〈虢空壓機K601設計流量為31500 Nm3/h溶弟，功率為3200kw，轉(zhuǎn)速為1450rpm,由法國蘇爾壽（SULZER）公司制造瞭郑。 
喘振現(xiàn)象的產(chǎn)生 
　　壓縮機在工作過程中辜御，當入葉輪的氣體流量小于機組該工況下的最小流量（即喘振流量）限時，管網(wǎng)氣體會倒流至壓縮機屈张，當壓縮機的出口壓力大于管網(wǎng)壓力時擒权，壓縮機又開始排出氣體，氣流會在系統(tǒng)中產(chǎn)生周期性的振蕩讽益，具體體現(xiàn)在機組連同它的外圍管道一起會作周期性大幅度的振動逊床，這種現(xiàn)象工程上稱之為喘振。 
　　喘振是離心式壓縮機的固有特性泞叉，當發(fā)生喘振時需采取措施降低出口壓力或增大入口流量蚪库，盡量降低喘振時間。為了確保壓縮機穩(wěn)定可靠地工作堡扳，防止用量波動發(fā)生喘振秩漾，該裝置設計了防喘振放空閥，當下游工藝設備空氣用量減少或壓縮機出現(xiàn)喘振時侄脂，可由放空閥減量放空來平衡冯峭。 
防喘振方案的實施 􀂄
a、防喘振控制系統(tǒng)描述
1． 系統(tǒng)結構 
　　本系統(tǒng)采用GE Fanuc 9030 PLC 作數(shù)據(jù)采集和控制烫毡，為了保證系統(tǒng)的可靠性谁汤，控制部分采用雙機熱備結構，電源弄萨、CPU殉俗、通訊模塊和通訊總線、以太網(wǎng)通訊模塊等都是冗余的瓣颅，通過GBC網(wǎng)絡通訊模塊與雙機熱備軟件共同起作用倦逐，從而實現(xiàn)雙機熱備功能，保證系統(tǒng)的高可靠性宫补。 
　　數(shù)據(jù)采集部分配置兩層10槽機架檬姥，第一層為帶CPU的10槽I/O機架，另一層為隸屬于第一層機架的10槽I/O擴展機架粉怕，兩層機架之間通過擴展電纜進行連接和通訊健民。雙機熱備部分與數(shù)據(jù)采集部分利用Genius Bus Controller (GBC)網(wǎng)絡通訊模塊通過Genius雙總線進行數(shù)據(jù)的通訊與傳輸。 
　　現(xiàn)場的各類模擬信號贫贝、電磁閥閥位回訊和報警接點信號秉犹、PLC輸出到現(xiàn)場電磁閥的起停信號等均通過端子排與PLC I/O模塊相連，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和控制稚晚。 
　　上位機監(jiān)控系統(tǒng)硬件選用觸摸屏崇堵，操作系統(tǒng)為WINDOWS NT 4.0，運行的監(jiān)控軟件為基于WINDOWS NT 的CIMPLICITY Server版（700點）客燕，來實現(xiàn)監(jiān)視和操作功能鸳劳。這臺監(jiān)控站即可以作為工程師站用來組態(tài)各類畫面，又可以作為操作站便于操作人員進行操作和監(jiān)視究油。同時它又是一臺服務器殊精，本系統(tǒng)的全部數(shù)據(jù)均存儲在此服務器的硬盤中，在此基礎上迹匈，可以進行進一步的數(shù)據(jù)處理和存取操作诽檬。上位機（通過網(wǎng)卡）和PLC（通過以太網(wǎng)通訊模塊）之間使用通用的標準10M以太網(wǎng)進行通訊連接。 
2．系統(tǒng)的優(yōu)化 
　　為了使PLC能夠快速執(zhí)行PID算法帚孔，并實時刷新計算輸出殿扮，我們選用PLC 9030中的高檔模塊CPU351來完成。利用PLC編程軟件LogicMaster提供的梯形圖功能泉档，來實現(xiàn)防喘振算法和相關聯(lián)鎖邏輯功能篓围。 
　　現(xiàn)場導致壓縮機停車的條件很多，在控制系統(tǒng)改造前還經(jīng)常出現(xiàn)原因不明的意外停車,此次改造健需，我們在軟件中增加聯(lián)鎖停車事故第一信號的捕獲功能培按，使壓縮機停車原因具體嘉警、明確，便于事故分析沪识，收到很好的效果拼缝。 
　　為了便于現(xiàn)場操作和維護，將PLC硬件和工藝操作用的觸摸屏均安裝在防爆控制柜上彰亥，將防爆控制柜安裝在壓縮機附近的現(xiàn)場操作室里咧七。 􀂄 
b、防喘振控制系統(tǒng)的特點 􀂾 
　　PLC系統(tǒng)選用GE Fanuc的9030系列控制系統(tǒng)任斋，性能優(yōu)良继阻，性價比高。
　􀂾 PLC系統(tǒng)具有雙機熱備功能废酷，實現(xiàn)PLC主機冗余瘟檩、電源冗余、通訊模塊和通訊總線冗余锦积，主機芒帕、從機可無擾動切換，增加了系統(tǒng)的可靠性丰介。
 􀂾 上位機與PLC之間通過10Mb/S的高速以太網(wǎng)ETHERNET實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和傳輸背蟆，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咚佟⒖煽俊?
 􀂾 系統(tǒng)具有強大的通訊功能哮幢，支持多種通訊總線協(xié)議带膀，具有開放的網(wǎng)絡結構，可與其它廠家的PLC和DCS進行通訊市黔。
 􀂾 系統(tǒng)具有容錯能力和強大的自診斷功能诅订。
 􀂾 PLC的微處理器選用高性能的INTEL處理器，系統(tǒng)運行速度高插棱，可達0.22ms/K指令乡羹。能快速執(zhí)行PID算法，并實時刷新計算輸出肘何。
 􀂾 PLC具有功能強大的梯形圖編程軟件LogicMaster矫震，可實現(xiàn)防喘振算法和相關聯(lián)鎖邏輯功能。
 􀂾 聯(lián)鎖停車事故第一信號的捕獲功能艰膀。 
結束語 
　　新的防喘振控制系統(tǒng)自投用后控屡，運行效果一直很好，壓縮機沒有發(fā)生喘振現(xiàn)象辫田，壓縮機停車原因明確峻维，機組運行更加平穩(wěn)，達到了設計要求，取得顯著的經(jīng)濟效益桐猬。

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