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所在位置:工控博客苑 -- 實在點好 -- GE PLC在壓縮機防喘振控制系統中的應用

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胡先生

     學歷:大學本科
     職稱:工程師
     年齡:36歲
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發表人:ifixonline 發表時間:2009-8-14 9:26:00

 

發表新論題

 本欄論題: GE PLC在壓縮機防喘振控制系統中的應用  [5633]
    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原來采用FOXBORO盤前二次表來實現,并采用繼電器實現其相關聯鎖邏輯功能,實現手段不僅落后,維護工作量大,而且還經常出現原因不明的意外停車,防喘振控制系統運行也不理想。該裝置原控制系統發生爆炸事故之后,現在采用美國GE Fanuc 公司的系列90 -30 雙機熱備型PLC 來實現空壓機的防喘振功能和機組聯鎖保護,使用日本Digital 公司的GP - 470 觸摸屏來實現監視和操作
    功能。現在不僅操作直觀方便、停車原因明確,也使空壓機的防喘振系統設計更加完善,機組運行更加平穩。
    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,經過過濾、壓縮、凈化、精餾、蒸發等工序,最后分離出產品氧氣和產品氮氣。吸入的原料空氣經過濾后除去灰塵和雜質,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。空壓機K601系離心式壓縮機,由電機帶動,分兩級壓縮,兩級分置于電機兩側即K601A 和K601B。空壓機K601設計流量為31500 Nm3/h,功率為3200kw,轉速為1450rpm,由法
    國蘇爾壽(SULZER)公司制造。喘振現象的產生壓縮機在工作過程中,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,管網氣體會倒流至壓縮機,當壓縮機的出口壓力大于管網壓力時,壓縮機又開始排出氣體,氣流會在系統中產生周期性的振蕩,具體體現在機組連同它的外圍管道一起會作周期性大幅度的振動,這種現象工程上稱之為喘振。喘振是離心式壓縮機的固有特性,當發生喘振時需采取措施降低出口壓力或增大入口流量,盡量降低喘振時間。為了確保壓縮機穩定可靠地工作,防止用量波動發生喘振,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喘振時,可由放空閥減量放空來平衡。
    www.jiyitech.com
   
    防喘振方案的實施
    1. 防喘振控制系統描述
    ● 系統結構
    本系統采用GE Fanuc 系列90 -30 PLC 作數據采集和控制,為了保證系統的可靠性,控制部分采用雙機熱備結構,電源、CPU、通訊模塊和通訊總線、以太網通訊模塊等都是冗余的,通過GBC 網絡通訊模塊與雙機熱備軟件共同起作用,從而實現雙機熱備功能,保證系統的高可靠性。數據采集部分配置兩層10槽機架,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,兩層機架之間通過擴展電纜進行連接和通訊。雙機熱備部分與數據采集部分利用Genius Bus Controller(GBC)網絡通訊模塊通過Genius 雙總線進行數據的通訊與傳輸。現場的各類模擬信號、電磁閥閥位回訊和報警接點信號、PLC輸出到現場電磁閥的起停信號等均通過端子排與PLC I/O模塊相連,實現數據的采集和控制。上位機監控系統硬件選用日本Digital公司的GP- 470 觸摸屏,操作系統為WINDOWS NT 4.0,運行的監控軟件為基于WINDOWS NT 的CimplicityServer 版(700點),來實現監視和操作功能。這臺監控站即可以作為工程師站用來組態各類畫面,又可以作為操作站便于操作人員進行操作和監視。同時它又是一臺服務器,本系統的全部數據均存儲在此服務器的硬盤中,在此基礎上,可以進行進一步的數據處理和存取操作。上位機(通過網卡)和PLC(通過以太網通訊模塊)之間使用通用的標準10M以太網進行通訊連接。2. 系統的優化
    為了使PLC能夠快速執行PID算法,并實時刷新計算輸出,我們選用PLC 90-30中的高檔模塊CPU351來完成。利用PLC功能強大的編程軟件LogicMaster 提供的梯形圖功能,來實現防喘振算法和相關聯鎖邏輯功能。現場導致壓縮機停車的條件很多,在控制系統改造前還經常出現原因不明的意外停車,此次改造,我們在軟件中增加聯鎖停車事故第一信號的捕獲功能,使壓縮機停車原因具體、明確,便于事故分析,收到很好的效果。為了便于現場操作和維護,將PLC 硬件和工藝操作用的觸摸屏均安裝在防爆控制柜上,將防爆控制柜安裝在壓縮機附近的現場操作室里。
    防喘振控制系統的特點:
    ● PLC系統選用美國通用電氣公司(GE_Fanuc)的90-30 系列控制系統,性能優良,性價比高。
    ● PLC 系統具有雙機熱備功能,實現PLC主機冗余、電源冗余、通訊模塊和通訊總線冗余,主機、從機可無擾動切換,增加了系統的可靠性。
    ● 上位機與PLC 之間通過10Mb/S 的高速以太網ETHERNET 實現數據的采集和傳輸,保證數據傳輸的高速、可靠。
    ● 系統具有強大的通訊功能,支持多種通訊總線協議,具有開放的網絡結構,可與其它廠家的PLC和DCS進行通訊。
    ● 系統具有容錯能力和強大的自診斷功能。
    ● PLC的微處理器選用高性能的INTEL處理器,系統運行速度高,可達0.22ms/K
    指令。能快速執行PID算法,并實時刷新計算輸出。
    ● PLC 具有功能強大的梯形圖編程軟件LogicMaster,可實現防喘振算法和相關聯鎖邏輯功能。
    ● 聯鎖停車事故第一信號的捕獲功能。
    結束語
    新的防喘振控制系統自投用后,運行效果一直很好,壓縮機沒有發生喘振現象,壓縮機停車原因明確,機組運行更加平穩,達到了設計要求,取得顯著的經濟效益。
   
   
    杭州集益科技有限公司是美國通用電氣GE Fanuc公司中國地區指定分銷商,特價銷售9030、9070、PAC RX3i、PAC RX7i、Versamax系列PLC,特價銷售Proficy iFIX組態軟件。
    聯系人:胡有玉
    聯系電話:15067103350
    傳真號碼:0571-88227248
    QQ號碼:283479963
    公司地址:杭州市西湖區文三路555號9層
    公司網址:http://www.jiyitech.com/
    http://www.ifixonline.com/
   
 

以下是關于《GE PLC在壓縮機防喘振控制系統中的應用》論題的回復(共2篇)

回復人:xin1300

 回復時間:2009-10-3 5:03:00

    學習

回復人:brownfan

 回復時間:2020-12-31 9:34:00

    謝謝樓主分享,大家一起進步!

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