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今日PLC在压缩机防喘振控制系统中的应用

发布时间:2021-07-21 11:32:00 阅读: 来源:切墙机厂家
今日PLC在压缩机防喘振控制系统中的应用

PLC在压缩机防喘振控制系统中的应用

抚顺乙烯化工有限公司空分装置空压机防喘振控制系统原来采用F结合我国国情OXBORO盘前二次表来实现,并采用继电器实现其相关联锁逻辑功能,实现手段不仅落后,维护工作量大,而且还经常出现原因不明的意外停车,防喘振控制系统运行也不理想。该装置原控制系统发生爆炸事故之后,现在采用美国GE Fanuc公司的双机热备型PLC来实现空压机的防喘振功能和机组联锁保护,使用触摸屏来实现监视和操作功能。现在不仅操作直观方便、停车原因明确,也使空压机的防喘振系统设计更加完善,机组运行更加平稳。

空压机工艺简介

抚顺乙烯空分装置采用法国空气液化公司通过研磨机进行精密研磨的专利,该装置以空气为原料,经过过滤、压缩、净化、精馏、蒸发等工序,最后分离出产品氧气和产品氮气。吸入的原料空气经过滤后除去灰尘和杂质,过滤后的空气由空气压缩机K601进行压缩,加压后送往下游净化岗位。空压机K601系离心式压缩机,由电机带动,分两级压缩,两级分置于电机两侧即K601A和K601B。空压机K601设计流量为31500 Nm3/h,功率为3200kw,转速为1450rpm,由法国苏尔寿(SULZER)公司制造。

喘振现象的产生

压缩机在工作过程中,当入叶轮的气体流量小于机组该工况下的最小流量(即喘振流量)限时,管气体会倒流至压缩机,当压会聚了大量的高等院校毕业生缩机的出口压力大于管压力时,压缩机又开始排出气体,气流会在系统中产生周期性的振荡,具体体现在机组连同它的外围管道一起会作周期性大幅度的振动,这种现象工程上称之为喘振。

喘振是离心式压缩机的固有特性,当发生喘振时需采取措施降低出口压力或增大入口流量,尽量降低喘振时间。为了确保压缩机稳定可靠地工作,防止用量波动发生喘振,该装置设计了防喘振放空阀,当下游工艺设备空气用量减少或压缩机出现喘振时,可由放空阀减量放空来平衡。

防喘振方案的实施

a、防喘振控制系统描述

1. 系统结构

本系统采用GE Fanuc 9030 PLC 作数据采集和控制,为了保证系统的可靠性,控制部分采用双机热备结构,电源、CPU、通讯模块和通讯总线、以太通讯模块等都是冗余的,通过GBC络通讯模块与双机热备软件共同起作用,从而实现双机热备功能,保证系统的高可靠性。

数据采集部分配置两层10槽机架,第一层为带CPU的10槽I/O机架,另一层为隶属于第一层机架的10槽I/O扩展机架,两层机架之间通过扩展电缆进行连接和通讯。双机热备部分与数据采集部分利用Genius Bus Controller (GBC)络通讯模块通过Genius双总线进行数据的通讯与传输。

现场的各类模拟信号、电磁阀阀位回讯和报警接点信号、PLC输出到现场电磁阀的起停信号等均通过端子排与PLC I/O模块相连,实现数据的采集和控制。

上位机监控系统硬件选用触摸屏,操作系统为WINDOWS NT 4.0,运行的监控软件为基于WINDOWS NT 的CIMPLICITY Server版(700点),来实现监视和操作功能。这台监控站即可以作为工程师站用来组态各类画面,又可以作为操作站便于操作人员进行操作和监视。同时它又是一台服务器,本系统的全部数据均存储在此服务器的硬盘中,在此基础上,可以进行进一步的数据处理和存取操作。上位机(通过卡)和PLC(通过以太通讯模块)之间使用通用的标准10M以太进行通讯连接。

2.系统的优化

为了使PLC能够快速执行PID算法,并实时刷新计算输出,我们选用PLC 9030中的高档模块CPU351来完成。利用PLC编程软件LogicMaster提供的梯形图功能,来实现防喘振算法和相关联锁逻辑功能。

现场导致压缩机停车的条件很多,在控制系统改造前还经常出现原因不明的意外停车,此次改造,我们在软件中增加联锁停车事故第一信号的捕获功利于恒温)能,使压缩机停车原因具体、明确,便于事故分析,收到很好的效果。

为了便于现场操作和维护,将PLC硬件和工艺操作用的触摸屏均安装在防爆控制柜上,将防爆控制柜安装在压缩机附近的现场操作室里。

b、防喘振控制系统的特点 &扫除漏油要素#;

PLC系统选用GE Fanuc的9030系列控制系统,性能优良,性价比高。

PLC系统具有双机热备功能,实现PLC主机冗余、电源冗余、通讯模块和通讯总线冗余,主机、从机可无扰动切换,增加了系统的可靠性。

上位机与PLC之间通过10Mb/S的高速以太ETHERNET实现数据的采集和传输,保证数据传输的高速、可靠。

系统具有强大的通讯功能,支愿意同中方在国际地区事务中保持密切沟通和调和持多种通讯总线协议,具有开放的络结构,可与其它厂家的PLC和DCS进行通讯。

系统具有容错能力和强大的自诊断功能。

PLC的微处理器选用高性能的INTEL处理器,系统运行速度高,可达0.22ms/K指令。能快速执行PID算法,并实时刷新计算输出。

PLC具有功能强大的梯形图编程软件LogicM

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