某化工裝置循環(huán)水泵變頻器電機(jī)控制回路改造

樊曉琦 馬 菲 趙新起 龔學(xué)波 賴遠(yuǎn)波

（獨(dú)山子石化公司乙烯廠電氣車間，新疆 克拉瑪依 833600）

本文論述某化工裝置切粒循環(huán)水泵改造前的PLC控制方式和改造后的2種（DCS控制、旁路操作柱控制）控制方式及其特點(diǎn)。（以聚苯裝置造粒2503電機(jī)控制為例）進(jìn)行闡述。

1 改造前控制回路

1.1 變頻器PLC控制回路

1.2 PLC回路啟停

變頻器啟停是由K01繼電器完成，PLC A38.1單元輸出高電平給K01得電，K01得電常開節(jié)點(diǎn)閉合，接觸器K1得電主回路接通，再由PLC總線給西門子440變頻器輸入4-20mA調(diào)速信號(hào)，40-P-2503A水泵就開始運(yùn)行，反之PLC A38.1單元輸出低電平給K01失電，K01失電常開節(jié)點(diǎn)打開，接觸器K2失電主回路斷開，40-P-2503A水泵就停機(jī)。

1.3 調(diào)速原理

現(xiàn)場貯水池安裝有水位計(jì)，當(dāng)然水位計(jì)測量到的水位數(shù)值送到PLC，再通過PLC內(nèi)部程序計(jì)算后輸出4-20mA調(diào)速信號(hào)，給變頻器，控制變頻器的轉(zhuǎn)速。通PLC內(nèi)部設(shè)定一個(gè)G1水位值，當(dāng)水位超過G1值A(chǔ)、B水泵都開啟，以防水位升高溢出水池，當(dāng)水位低于G1值只開啟A水泵。

1.4 控制特點(diǎn)

PLC控制現(xiàn)場接線簡單，就一根485總線將變頻器和PLC連接，實(shí)現(xiàn)變頻器的啟動(dòng)、停止及頻率給定等。如發(fā)生故障，外部現(xiàn)象單一（實(shí)際發(fā)生停機(jī)事件），PLC內(nèi)部程序復(fù)雜，一時(shí)難以解決，影響生產(chǎn)。

2 控制及主回路改造

2.1.1 DCS控制原理。圖1控制端子3-20新增接線，可知變頻器5-9兩個(gè)端子可以啟動(dòng)變頻器，3-4兩個(gè)端子給變頻器4-20mA調(diào)速信號(hào)，因此增加DCS啟停和調(diào)速回路，來控制變頻器的運(yùn)行，實(shí)際中增加2個(gè)24V繼電器，一個(gè)實(shí)現(xiàn)PLC到DCS的切換控制，一個(gè)啟停變頻器。實(shí)際切換中要將P0719參數(shù)由66改為2，66表示PROFIBUS通訊控制，2表示端子輸入信號(hào)控制。

2.1.2 調(diào)速原理。通過DCS輸出4-20mA調(diào)速信號(hào)，送到變頻器的模擬輸入端子3和4，進(jìn)而控制變頻器的轉(zhuǎn)速。

2.1.3 控制特點(diǎn)。易于控制，可以任意開啟A或B電機(jī)，保障生產(chǎn)。但是操作復(fù)雜，需要電氣人員改參數(shù)，主回路還要接觸器K1得電主回路才可接通，因此就要PLC A38.1單元輸出高電平給K01得電，所有當(dāng)整個(gè)PLC系統(tǒng)有問題是主回路是無法閉合的，即使變頻器有輸出，循環(huán)水泵也不運(yùn)轉(zhuǎn)。

3 注意事項(xiàng)及常見故障

（1）退出運(yùn)行時(shí)參數(shù)無法修改，說明PLC程序未完全停止，要求工藝調(diào)整。

（2）電機(jī)不上量，確認(rèn)接線無誤的情況下，檢查PLC狀態(tài)下繼電器一個(gè)不亮，P0719為66；DCS狀態(tài)下P0719為2；檢查P0701為2。

（3）DSC下起不來檢查繼電器相應(yīng)的燈亮，變頻器3、4應(yīng)有4-20mA信號(hào)，5、9之間應(yīng)接通通。繼電器1、2、5、6、8、9亮。

（4）DCS切換到PLC時(shí)電機(jī)都不啟動(dòng)，檢查參數(shù)均正確，無報(bào)警信號(hào)。要求工藝徹底停掉PLC程序，再重新啟動(dòng)。

4 增加操作柱旁路變頻器回路改造

4.1 操作柱常規(guī)控制原理

新增完整旁路，將變頻器甩掉，包括主回路和控制回路，假如PLC、DCS或變頻器任何一個(gè)有故障，就可以現(xiàn)場經(jīng)過操作柱開啟電機(jī)，電機(jī)運(yùn)行有ZEV保護(hù)，可以實(shí)現(xiàn)熱過載，過電流、不平衡等保護(hù)。新增主接觸器一個(gè)常閉節(jié)點(diǎn)串接在PLC 和DCS啟停回路中互鎖，操作柱開啟電機(jī)后，原來主接觸器K1就不能得電，保障安全。

4.1.1 調(diào)速原理。不可以調(diào)速，電機(jī)全速工頻運(yùn)行。

4.1.2 控制特點(diǎn)。簡單方便，易于控制，可以任意開啟A或B電機(jī)，和PLC和DCS系統(tǒng)沒有任何關(guān)聯(lián)。但是需要人工操作，不可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。在變頻器故障的情況下，工藝又必須要求設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行的情況下，只能用此法。

5 結(jié)束語

通過對(duì)某化工裝置切粒循環(huán)水泵變頻器電機(jī)控制回路改造，徹底解決了PLC控制變頻器回路存在的問題使得切粒循環(huán)水泵能支持啟停，從而保證了乙烯廠某化工裝置造粒系統(tǒng)設(shè)備的安穩(wěn)運(yùn)行。