PLC在石油加工工業(yè)中大型旋轉(zhuǎn)機組的應用

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1 概述
在石油加工工業(yè)中，大型旋轉(zhuǎn)機組是裝置設備的重要組成部分，如催化裂化裝置的主風機叨连、氣壓機組、煙氣輪機及汽輪機組等或怜。這些機組功率大矛唤，運行條件苛刻，控制系統(tǒng)復雜归衫，是化工生產(chǎn)中的關鍵設備怜腊。因此，對這些設備在突發(fā)事故中的保護是至關重要的∧韪祝現(xiàn)在各大石油化工企業(yè)普遍采用的是專用ESD緊急停車系統(tǒng)腿准，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，成本高（上百萬元）拾碌。針對上述情況吐葱，沈陽石蠟化工有限公司80x104 t/a 重油催化裂化氣壓機組的聯(lián)鎖-自保系統(tǒng)采用了PLC 進行系統(tǒng)構(gòu)建，其在隨后的生產(chǎn)過程中表現(xiàn)穩(wěn)定倦沧，動作可*唇撬，多次在事故狀態(tài)下對機組及生產(chǎn)裝置實行了自我保護，杜絕了惡性事故的擴大和蔓延展融，取得了顯著的效果窖认。
2 工藝設備及主要聯(lián)鎖參數(shù)
在催化裂化裝置中，從沉降器出來的油氣經(jīng)分餾塔分餾后得到粗汽油告希、柴油和富氣扑浸，富氣從分餾塔頂出來經(jīng)氣壓機壓縮后送到穩(wěn)定塔，與粗汽油在穩(wěn)定塔內(nèi)充分互溶燕偶，得到穩(wěn)定汽油喝噪。在這部分流程中，氣壓機是最關鍵的設備摆螟，它的運行是否平穩(wěn)直接影響著整個流程期第。如果氣壓機受到損壞，會對單位的經(jīng)濟效益產(chǎn)生極大的影響蒜恶。因此舌必，對氣壓機組的保護是至關重要的陷字。該廠80x104 t/a重油催化裂化氣壓機組采用的是電機-氣壓機-汽輪機三機組，在裝置開工時采用汽輪機啟動機組巫紧，達到額定轉(zhuǎn)速（6000轉(zhuǎn)）后開啟電動機福吩，采用雙動力三機組的形式，主要是為了增加機組運行的可*性痹对。機組的主要聯(lián)鎖參數(shù)包括氣壓機軸位移超標停車扰褒、汽輪機軸位移超標停車、潤滑油壓力低停車弦密、密封油壓力低停車贮芹、汽輪機入口蒸汽流量低停車、汽輪機背壓低停車园担、機組轉(zhuǎn)速超標停車届谈、手動緊急停車枯夜、供電跳閘停車等弯汰，這些量都是開關量輸入，其中任意一項或多項出現(xiàn)湖雹，都要求PLC能迅速切斷汽輪機入口蒸汽速關閥和電機電源咏闪，同時關閉氣壓機入口閥，打開放火炬閥摔吏，以保證氣壓機及裝置的安全鸽嫂。
3 方案的確定
自保-聯(lián)鎖系統(tǒng)是指將影響裝置安全和設備安全的重要參數(shù)，如溫度征讲、壓力据某、流量、溫度等引入ESD（緊急停車系統(tǒng)）系統(tǒng)诗箍，由ESD監(jiān)測癣籽，并以顯著的聲光形式進行報警，達到聯(lián)鎖條件時自動實行聯(lián)鎖保護滤祖，保障設備和裝置的安全筷狼，并打印出故障原因及時間，以利于事故分析走木。隨著微電子技術的發(fā)展蛛惜，PLC產(chǎn)品在功能和性能指標上都得到了極大地豐富和完善，并以質(zhì)優(yōu)價廉受到用戶的歡迎荡减。因此赞钧，從滿足工藝生產(chǎn)需求出發(fā)，考慮到安全性搂素、可*性凌蝎、經(jīng)濟性则沃、可擴展性等因素，采用了OMRON公司生產(chǎn)的CPM2AH ?0CDR-A型PLC锡跺，并選用了OMRON公司的CX-Programmer軟件章迎。
4 系統(tǒng)構(gòu)成
4.1 硬件構(gòu)成
CPM2AH自帶I/O接口，可以接36點輸入渴甜，24點輸出焚寂，輸出形式是繼電器，并且通過RS232C串口與PC機1通訊顶猜。PC機1位于氣壓機控制室內(nèi)沧奴，使用的是Windows2000操作系統(tǒng)，通過CX-Programmer軟件與PLC通訊长窄，實現(xiàn)組態(tài)滔吠、監(jiān)控及事故記錄功能。由于我廠采用分散控制挠日、集中管理疮绷，因此要求在主控室也可以直接看到氣壓機的自保聯(lián)鎖狀態(tài)。因此嚣潜，利用微軟的Windows2000的終端服務功能冬骚，在主控室設置了PC機2，將氣壓機控制室內(nèi)的PC機1作為終端服務端懂算，主控室內(nèi)的PC機2作為終端客戶端只冻，兩臺PC機因為距離較遠，采取光纖以太網(wǎng)連接计技，在主控室內(nèi)的PC機2上喜德，可通過終端服務功能運行位于氣壓機控制室內(nèi)PC機1上的CX-Programmer軟件，對PLC進行監(jiān)控及各種操作综非。
4.2 軟件設計
根據(jù)工藝要求沪择，潤滑油壓力及密封油壓力低停車采取三取二邏輯，汽輪機入口蒸汽流量及汽輪機背壓采取二取二邏輯保蒲，以減少由于現(xiàn)場儀表失靈造成的自保誤動情況品救。為滿足不同的工況需要，特別設置了手動緊急停車按鈕贼卿，放在操作臺的隱蔽位置他景，供工藝人員使用。每一項自保條件動作彬率，PC機都會按時間順序記錄下來托足，供事后分析。PLC系統(tǒng)的軟件設計是依據(jù)上述邏輯關系署隔，以梯形圖方式編寫后寫入PLC中妒穷。在PC機中瓦统，可實現(xiàn)在線組態(tài)、監(jiān)控橡舟，對輸入金矛、輸出點可以強制狀態(tài)，以滿足調(diào)試勺届、維護需要驶俊。
5 結(jié)語
本系統(tǒng)投入生產(chǎn)后，運行良好免姿，可靠性高饼酿，而且程序簡潔，維護方便胚膊，保證了裝置的長周期運行故俐，為工廠取得了可觀的經(jīng)濟效益，將在今后的生產(chǎn)實踐中紊婉，逐步考慮采用雙PLC或三PLC冗余的方案药版，以達到更高的可靠性。

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