延煉“一拖二”變頻恒壓供油應(yīng)用改造

摘要介紹了延安煉油廠油品輸送系統(tǒng)，提出使用變頻器控制恒壓供油，徹底解決了原供油系統(tǒng)油泵的頻繁啟動(dòng)，以及不能自動(dòng)供油的問題，并且節(jié)能效果明顯。

關(guān)鍵詞變頻器；PID閉環(huán)調(diào)節(jié)；PLC；恒壓供油

中圖分類號(hào)：TM921 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）12-0081-02

延安煉油廠是陜西延長石油（集團(tuán)）旗下最大的煉油廠，承擔(dān)了延長石油一半的原油加工及處理任務(wù)，為陜西及周邊省份成品油市場的供應(yīng)提供有力的保障。

延安煉油廠成品油輸送是從延煉交口河生產(chǎn)廠區(qū)輸送至惠家河調(diào)和銷售罐區(qū)，在裝置擴(kuò)容改造以及生產(chǎn)負(fù)荷的調(diào)整等不同工況條件下，輸送油品的4臺(tái)汽油泵（工藝編號(hào)：6808、6809、9513、9514），2臺(tái)柴油泵（工藝編號(hào)：6802、6803）存在的問題是：兩臺(tái)輸油機(jī)泵，開一臺(tái)壓力不夠，開兩臺(tái)壓力過高，而且要頻繁的開停機(jī)泵，這樣以來運(yùn)行壓力不穩(wěn)定，機(jī)泵的機(jī)械損傷嚴(yán)重，電機(jī)故障率較高，耗電量大，操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大。

基于以上原因，對上述6臺(tái)輸油泵進(jìn)行變頻器、PLC控制的恒壓供油系統(tǒng)改造，實(shí)現(xiàn)了泵組、閥門的邏輯控制，達(dá)到實(shí)現(xiàn)泵組的自動(dòng)啟停、恒壓供油。

1變頻調(diào)速的技術(shù)原理及應(yīng)用

對于變頻恒壓供油系統(tǒng)來說，其供油部分主要包括管道、閥門、油泵及電動(dòng)機(jī)等；一般采用鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，對油泵起到驅(qū)動(dòng)作用，滿足供油需求；利用變頻器對異步電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，優(yōu)化出油流量，實(shí)現(xiàn)恒壓供油。由n=60f（1-S）/p可知，通過對定子供電頻率的改變，就可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的優(yōu)化調(diào)節(jié)，且變頻調(diào)速技術(shù)具有高精度、高效率、平滑性、穩(wěn)定性等優(yōu)勢。

在國外，隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高和能源全球性短缺，變頻調(diào)速技術(shù)越來越廣泛地應(yīng)用在冶金、機(jī)械、石化、紡織等各個(gè)行業(yè)的風(fēng)機(jī)、水泵等節(jié)能場合，一些發(fā)達(dá)國家采用變頻調(diào)速率己高達(dá)70%，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。反觀國內(nèi)，目前我國電動(dòng)機(jī)采用變頻調(diào)速率只有10%左右，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的能源利用率非常低，其中蘊(yùn)藏著極大的節(jié)能潛力。

2變頻供油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及主要設(shè)備選型

為了節(jié)約成本，在本次改造中我們采用了一拖二變頻器控制模式。整個(gè)恒壓供油系統(tǒng)由：壓力傳感器、變頻器控制柜、機(jī)泵組成，變頻控制柜由斷路器、變頻器、接觸器、中間繼電器、PLC等組成。其主要元器件選材如下。

壓力傳感器：采用橫河EJA430A壓力傳感器，壓力范圍為0~2 MPa，用以檢測管網(wǎng)的實(shí)際壓力，并將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成4~20 mA電流信號(hào)直接輸送至變頻器。

變頻器：采用ABB的ACS800變頻器，它是整個(gè)恒壓供油系統(tǒng)的核心部件，直接拖動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，并根據(jù)測到的壓力大小進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)，控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行速度。

PLC：采用西門子S7-200系列PLC，接收變頻器的高頻或低頻信號(hào)來控制備用泵的投入和工頻泵自動(dòng)切換。

電氣控制柜：安裝變頻器、PLC、一次開關(guān)、接觸器、各種轉(zhuǎn)換開關(guān)、狀態(tài)信號(hào)以及控制回路。

3變頻供油系統(tǒng)工作原理

1）電氣原理圖。如圖所示B11是ACS800變頻器，KM1、KM2分別是1#泵變頻和工頻回路的接觸器；KM3、KM4分別是2#泵變頻和工頻回路的接觸器。從圖可以看出變頻器同時(shí)帶兩臺(tái)油泵電機(jī)，他們之間的切換依靠變頻器輸送給PLC的信號(hào)來切換變頻和工頻。本次改造我們根據(jù)平時(shí)運(yùn)行的要求和以前使用變頻器過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了合理的改進(jìn)，增加了手動(dòng)和自動(dòng)的切換開關(guān)，1#主泵和2#主泵的切換開關(guān)，現(xiàn)場和DCS切換開關(guān)，為操作方便做準(zhǔn)備。

2）變頻器過程PID控制的設(shè)置。變頻器傳動(dòng)單元有一個(gè)內(nèi)置PID控制器，它可以用于控制壓力、流量和液位等過程變量，在啟動(dòng)了過程PID控制之后，過程給定信號(hào)取代速度給定信號(hào)，一個(gè)實(shí)際值也會(huì)反饋給傳動(dòng)單元，過程PID控制會(huì)調(diào)節(jié)傳動(dòng)單元的速度使實(shí)際測量值等于給定值。內(nèi)部的參數(shù)設(shè)置如下。

3）變頻器工作原理。控制系統(tǒng)通過安裝在輸油管網(wǎng)上的壓力傳感器，采集輸油管網(wǎng)的出口壓力，并將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成4~20 mA電流信號(hào)，直接送到變頻器，將反饋信號(hào)和設(shè)定值進(jìn)行比較，得出偏差，其偏差值通過變頻器內(nèi)部PID進(jìn)行過程控制進(jìn)行調(diào)節(jié)，使油泵進(jìn)行變頻調(diào)速，同時(shí)檢測壓力是否滿足要求。先起1#泵為例，當(dāng)變頻器所帶電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到變頻器設(shè)定的上限頻率50 Hz，壓力還未達(dá)到設(shè)定值，即一臺(tái)泵變頻運(yùn)行無法滿足流量要求時(shí)，則變頻器給PLC發(fā)出低頻信號(hào)，使PLC自動(dòng)將1#泵轉(zhuǎn)為工頻運(yùn)行，同時(shí)2#泵變頻啟動(dòng)運(yùn)行，直至達(dá)到設(shè)定壓力。反之，當(dāng)流量變大，壓力還偏高時(shí)，變頻器則給PLC發(fā)出高頻信號(hào)，要求自動(dòng)切除1#工頻運(yùn)行的油泵，只有2#變頻油泵運(yùn)行，直至達(dá)到設(shè)定壓力值。整個(gè)系統(tǒng)采用：“先起先停，后起后停”的工作過程。

4恒壓供油系統(tǒng)改造的效果

改造后油泵始終運(yùn)行在0.7 MPa壓力下，在變頻運(yùn)行狀態(tài)下的電機(jī)和機(jī)泵的轉(zhuǎn)速降低，機(jī)械損傷相對較小，運(yùn)行電流小，運(yùn)行安全性、可靠性得到大幅提高，節(jié)電效果也是十分明顯，且操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度也減小了。

通過本次恒壓供油系統(tǒng)的改造，使我們對基于變頻器、PLC閉環(huán)調(diào)節(jié)恒壓供油系統(tǒng)的應(yīng)用逐漸走向成熟，并且根據(jù)多年來的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和使用習(xí)慣對變頻器的控制和應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了不斷的完善和改進(jìn)，使操作、維護(hù)更加方便。在以后我們將在這方面進(jìn)行更加深入的研究和推廣，使工藝生產(chǎn)更優(yōu)化，使節(jié)電效果最大化。

參考文獻(xiàn)

[1]ACS800變頻器硬件手冊[M].

[2]王三秀.PLC變頻調(diào)速恒壓供油系統(tǒng)[J].臺(tái)州學(xué)院學(xué)報(bào)，2007（03）.

[3]黃剛.變頻技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].電氣時(shí)代，2003（5）：34-35.

[4]徐海，施利春.變頻器原理及應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2010.

[5]王龍，李著信，蘇毅，王鵬飛.單片機(jī)在變頻調(diào)速恒壓供油系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].機(jī)電一體化，2003（04）.

作者簡介

韓志威（1985-），男，陜西清澗縣人，工程師，本科，專業(yè)為電氣工程及其自動(dòng)化。

endprint

摘要介紹了延安煉油廠油品輸送系統(tǒng)，提出使用變頻器控制恒壓供油，徹底解決了原供油系統(tǒng)油泵的頻繁啟動(dòng)，以及不能自動(dòng)供油的問題，并且節(jié)能效果明顯。

關(guān)鍵詞變頻器；PID閉環(huán)調(diào)節(jié)；PLC；恒壓供油

中圖分類號(hào)：TM921 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）12-0081-02

延安煉油廠是陜西延長石油（集團(tuán)）旗下最大的煉油廠，承擔(dān)了延長石油一半的原油加工及處理任務(wù)，為陜西及周邊省份成品油市場的供應(yīng)提供有力的保障。

延安煉油廠成品油輸送是從延煉交口河生產(chǎn)廠區(qū)輸送至惠家河調(diào)和銷售罐區(qū)，在裝置擴(kuò)容改造以及生產(chǎn)負(fù)荷的調(diào)整等不同工況條件下，輸送油品的4臺(tái)汽油泵（工藝編號(hào)：6808、6809、9513、9514），2臺(tái)柴油泵（工藝編號(hào)：6802、6803）存在的問題是：兩臺(tái)輸油機(jī)泵，開一臺(tái)壓力不夠，開兩臺(tái)壓力過高，而且要頻繁的開停機(jī)泵，這樣以來運(yùn)行壓力不穩(wěn)定，機(jī)泵的機(jī)械損傷嚴(yán)重，電機(jī)故障率較高，耗電量大，操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大。

基于以上原因，對上述6臺(tái)輸油泵進(jìn)行變頻器、PLC控制的恒壓供油系統(tǒng)改造，實(shí)現(xiàn)了泵組、閥門的邏輯控制，達(dá)到實(shí)現(xiàn)泵組的自動(dòng)啟停、恒壓供油。

1變頻調(diào)速的技術(shù)原理及應(yīng)用

對于變頻恒壓供油系統(tǒng)來說，其供油部分主要包括管道、閥門、油泵及電動(dòng)機(jī)等；一般采用鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，對油泵起到驅(qū)動(dòng)作用，滿足供油需求；利用變頻器對異步電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，優(yōu)化出油流量，實(shí)現(xiàn)恒壓供油。由n=60f（1-S）/p可知，通過對定子供電頻率的改變，就可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的優(yōu)化調(diào)節(jié)，且變頻調(diào)速技術(shù)具有高精度、高效率、平滑性、穩(wěn)定性等優(yōu)勢。

在國外，隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高和能源全球性短缺，變頻調(diào)速技術(shù)越來越廣泛地應(yīng)用在冶金、機(jī)械、石化、紡織等各個(gè)行業(yè)的風(fēng)機(jī)、水泵等節(jié)能場合，一些發(fā)達(dá)國家采用變頻調(diào)速率己高達(dá)70%，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。反觀國內(nèi)，目前我國電動(dòng)機(jī)采用變頻調(diào)速率只有10%左右，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的能源利用率非常低，其中蘊(yùn)藏著極大的節(jié)能潛力。

2變頻供油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及主要設(shè)備選型

為了節(jié)約成本，在本次改造中我們采用了一拖二變頻器控制模式。整個(gè)恒壓供油系統(tǒng)由：壓力傳感器、變頻器控制柜、機(jī)泵組成，變頻控制柜由斷路器、變頻器、接觸器、中間繼電器、PLC等組成。其主要元器件選材如下。

壓力傳感器：采用橫河EJA430A壓力傳感器，壓力范圍為0~2 MPa，用以檢測管網(wǎng)的實(shí)際壓力，并將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成4~20 mA電流信號(hào)直接輸送至變頻器。

變頻器：采用ABB的ACS800變頻器，它是整個(gè)恒壓供油系統(tǒng)的核心部件，直接拖動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，并根據(jù)測到的壓力大小進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)，控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行速度。

PLC：采用西門子S7-200系列PLC，接收變頻器的高頻或低頻信號(hào)來控制備用泵的投入和工頻泵自動(dòng)切換。

電氣控制柜：安裝變頻器、PLC、一次開關(guān)、接觸器、各種轉(zhuǎn)換開關(guān)、狀態(tài)信號(hào)以及控制回路。

3變頻供油系統(tǒng)工作原理

1）電氣原理圖。如圖所示B11是ACS800變頻器，KM1、KM2分別是1#泵變頻和工頻回路的接觸器；KM3、KM4分別是2#泵變頻和工頻回路的接觸器。從圖可以看出變頻器同時(shí)帶兩臺(tái)油泵電機(jī)，他們之間的切換依靠變頻器輸送給PLC的信號(hào)來切換變頻和工頻。本次改造我們根據(jù)平時(shí)運(yùn)行的要求和以前使用變頻器過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了合理的改進(jìn)，增加了手動(dòng)和自動(dòng)的切換開關(guān)，1#主泵和2#主泵的切換開關(guān)，現(xiàn)場和DCS切換開關(guān)，為操作方便做準(zhǔn)備。

2）變頻器過程PID控制的設(shè)置。變頻器傳動(dòng)單元有一個(gè)內(nèi)置PID控制器，它可以用于控制壓力、流量和液位等過程變量，在啟動(dòng)了過程PID控制之后，過程給定信號(hào)取代速度給定信號(hào)，一個(gè)實(shí)際值也會(huì)反饋給傳動(dòng)單元，過程PID控制會(huì)調(diào)節(jié)傳動(dòng)單元的速度使實(shí)際測量值等于給定值。內(nèi)部的參數(shù)設(shè)置如下。

3）變頻器工作原理。控制系統(tǒng)通過安裝在輸油管網(wǎng)上的壓力傳感器，采集輸油管網(wǎng)的出口壓力，并將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成4~20 mA電流信號(hào)，直接送到變頻器，將反饋信號(hào)和設(shè)定值進(jìn)行比較，得出偏差，其偏差值通過變頻器內(nèi)部PID進(jìn)行過程控制進(jìn)行調(diào)節(jié)，使油泵進(jìn)行變頻調(diào)速，同時(shí)檢測壓力是否滿足要求。先起1#泵為例，當(dāng)變頻器所帶電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到變頻器設(shè)定的上限頻率50 Hz，壓力還未達(dá)到設(shè)定值，即一臺(tái)泵變頻運(yùn)行無法滿足流量要求時(shí)，則變頻器給PLC發(fā)出低頻信號(hào)，使PLC自動(dòng)將1#泵轉(zhuǎn)為工頻運(yùn)行，同時(shí)2#泵變頻啟動(dòng)運(yùn)行，直至達(dá)到設(shè)定壓力。反之，當(dāng)流量變大，壓力還偏高時(shí)，變頻器則給PLC發(fā)出高頻信號(hào)，要求自動(dòng)切除1#工頻運(yùn)行的油泵，只有2#變頻油泵運(yùn)行，直至達(dá)到設(shè)定壓力值。整個(gè)系統(tǒng)采用：“先起先停，后起后停”的工作過程。

4恒壓供油系統(tǒng)改造的效果

改造后油泵始終運(yùn)行在0.7 MPa壓力下，在變頻運(yùn)行狀態(tài)下的電機(jī)和機(jī)泵的轉(zhuǎn)速降低，機(jī)械損傷相對較小，運(yùn)行電流小，運(yùn)行安全性、可靠性得到大幅提高，節(jié)電效果也是十分明顯，且操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度也減小了。

通過本次恒壓供油系統(tǒng)的改造，使我們對基于變頻器、PLC閉環(huán)調(diào)節(jié)恒壓供油系統(tǒng)的應(yīng)用逐漸走向成熟，并且根據(jù)多年來的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和使用習(xí)慣對變頻器的控制和應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了不斷的完善和改進(jìn)，使操作、維護(hù)更加方便。在以后我們將在這方面進(jìn)行更加深入的研究和推廣，使工藝生產(chǎn)更優(yōu)化，使節(jié)電效果最大化。

參考文獻(xiàn)

[1]ACS800變頻器硬件手冊[M].

[2]王三秀.PLC變頻調(diào)速恒壓供油系統(tǒng)[J].臺(tái)州學(xué)院學(xué)報(bào)，2007（03）.

[3]黃剛.變頻技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].電氣時(shí)代，2003（5）：34-35.

[4]徐海，施利春.變頻器原理及應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2010.

[5]王龍，李著信，蘇毅，王鵬飛.單片機(jī)在變頻調(diào)速恒壓供油系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].機(jī)電一體化，2003（04）.

作者簡介

韓志威（1985-），男，陜西清澗縣人，工程師，本科，專業(yè)為電氣工程及其自動(dòng)化。

endprint

摘要介紹了延安煉油廠油品輸送系統(tǒng)，提出使用變頻器控制恒壓供油，徹底解決了原供油系統(tǒng)油泵的頻繁啟動(dòng)，以及不能自動(dòng)供油的問題，并且節(jié)能效果明顯。

關(guān)鍵詞變頻器；PID閉環(huán)調(diào)節(jié)；PLC；恒壓供油

中圖分類號(hào)：TM921 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）12-0081-02

延安煉油廠是陜西延長石油（集團(tuán)）旗下最大的煉油廠，承擔(dān)了延長石油一半的原油加工及處理任務(wù)，為陜西及周邊省份成品油市場的供應(yīng)提供有力的保障。

延安煉油廠成品油輸送是從延煉交口河生產(chǎn)廠區(qū)輸送至惠家河調(diào)和銷售罐區(qū)，在裝置擴(kuò)容改造以及生產(chǎn)負(fù)荷的調(diào)整等不同工況條件下，輸送油品的4臺(tái)汽油泵（工藝編號(hào)：6808、6809、9513、9514），2臺(tái)柴油泵（工藝編號(hào)：6802、6803）存在的問題是：兩臺(tái)輸油機(jī)泵，開一臺(tái)壓力不夠，開兩臺(tái)壓力過高，而且要頻繁的開停機(jī)泵，這樣以來運(yùn)行壓力不穩(wěn)定，機(jī)泵的機(jī)械損傷嚴(yán)重，電機(jī)故障率較高，耗電量大，操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大。

基于以上原因，對上述6臺(tái)輸油泵進(jìn)行變頻器、PLC控制的恒壓供油系統(tǒng)改造，實(shí)現(xiàn)了泵組、閥門的邏輯控制，達(dá)到實(shí)現(xiàn)泵組的自動(dòng)啟停、恒壓供油。

1變頻調(diào)速的技術(shù)原理及應(yīng)用

對于變頻恒壓供油系統(tǒng)來說，其供油部分主要包括管道、閥門、油泵及電動(dòng)機(jī)等；一般采用鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，對油泵起到驅(qū)動(dòng)作用，滿足供油需求；利用變頻器對異步電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，優(yōu)化出油流量，實(shí)現(xiàn)恒壓供油。由n=60f（1-S）/p可知，通過對定子供電頻率的改變，就可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的優(yōu)化調(diào)節(jié)，且變頻調(diào)速技術(shù)具有高精度、高效率、平滑性、穩(wěn)定性等優(yōu)勢。

在國外，隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高和能源全球性短缺，變頻調(diào)速技術(shù)越來越廣泛地應(yīng)用在冶金、機(jī)械、石化、紡織等各個(gè)行業(yè)的風(fēng)機(jī)、水泵等節(jié)能場合，一些發(fā)達(dá)國家采用變頻調(diào)速率己高達(dá)70%，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。反觀國內(nèi)，目前我國電動(dòng)機(jī)采用變頻調(diào)速率只有10%左右，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的能源利用率非常低，其中蘊(yùn)藏著極大的節(jié)能潛力。

2變頻供油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及主要設(shè)備選型

為了節(jié)約成本，在本次改造中我們采用了一拖二變頻器控制模式。整個(gè)恒壓供油系統(tǒng)由：壓力傳感器、變頻器控制柜、機(jī)泵組成，變頻控制柜由斷路器、變頻器、接觸器、中間繼電器、PLC等組成。其主要元器件選材如下。

壓力傳感器：采用橫河EJA430A壓力傳感器，壓力范圍為0~2 MPa，用以檢測管網(wǎng)的實(shí)際壓力，并將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成4~20 mA電流信號(hào)直接輸送至變頻器。

變頻器：采用ABB的ACS800變頻器，它是整個(gè)恒壓供油系統(tǒng)的核心部件，直接拖動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，并根據(jù)測到的壓力大小進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)，控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行速度。

PLC：采用西門子S7-200系列PLC，接收變頻器的高頻或低頻信號(hào)來控制備用泵的投入和工頻泵自動(dòng)切換。

電氣控制柜：安裝變頻器、PLC、一次開關(guān)、接觸器、各種轉(zhuǎn)換開關(guān)、狀態(tài)信號(hào)以及控制回路。

3變頻供油系統(tǒng)工作原理

1）電氣原理圖。如圖所示B11是ACS800變頻器，KM1、KM2分別是1#泵變頻和工頻回路的接觸器；KM3、KM4分別是2#泵變頻和工頻回路的接觸器。從圖可以看出變頻器同時(shí)帶兩臺(tái)油泵電機(jī)，他們之間的切換依靠變頻器輸送給PLC的信號(hào)來切換變頻和工頻。本次改造我們根據(jù)平時(shí)運(yùn)行的要求和以前使用變頻器過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了合理的改進(jìn)，增加了手動(dòng)和自動(dòng)的切換開關(guān)，1#主泵和2#主泵的切換開關(guān)，現(xiàn)場和DCS切換開關(guān)，為操作方便做準(zhǔn)備。

2）變頻器過程PID控制的設(shè)置。變頻器傳動(dòng)單元有一個(gè)內(nèi)置PID控制器，它可以用于控制壓力、流量和液位等過程變量，在啟動(dòng)了過程PID控制之后，過程給定信號(hào)取代速度給定信號(hào)，一個(gè)實(shí)際值也會(huì)反饋給傳動(dòng)單元，過程PID控制會(huì)調(diào)節(jié)傳動(dòng)單元的速度使實(shí)際測量值等于給定值。內(nèi)部的參數(shù)設(shè)置如下。

3）變頻器工作原理。控制系統(tǒng)通過安裝在輸油管網(wǎng)上的壓力傳感器，采集輸油管網(wǎng)的出口壓力，并將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成4~20 mA電流信號(hào)，直接送到變頻器，將反饋信號(hào)和設(shè)定值進(jìn)行比較，得出偏差，其偏差值通過變頻器內(nèi)部PID進(jìn)行過程控制進(jìn)行調(diào)節(jié)，使油泵進(jìn)行變頻調(diào)速，同時(shí)檢測壓力是否滿足要求。先起1#泵為例，當(dāng)變頻器所帶電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到變頻器設(shè)定的上限頻率50 Hz，壓力還未達(dá)到設(shè)定值，即一臺(tái)泵變頻運(yùn)行無法滿足流量要求時(shí)，則變頻器給PLC發(fā)出低頻信號(hào)，使PLC自動(dòng)將1#泵轉(zhuǎn)為工頻運(yùn)行，同時(shí)2#泵變頻啟動(dòng)運(yùn)行，直至達(dá)到設(shè)定壓力。反之，當(dāng)流量變大，壓力還偏高時(shí)，變頻器則給PLC發(fā)出高頻信號(hào)，要求自動(dòng)切除1#工頻運(yùn)行的油泵，只有2#變頻油泵運(yùn)行，直至達(dá)到設(shè)定壓力值。整個(gè)系統(tǒng)采用：“先起先停，后起后停”的工作過程。

4恒壓供油系統(tǒng)改造的效果

改造后油泵始終運(yùn)行在0.7 MPa壓力下，在變頻運(yùn)行狀態(tài)下的電機(jī)和機(jī)泵的轉(zhuǎn)速降低，機(jī)械損傷相對較小，運(yùn)行電流小，運(yùn)行安全性、可靠性得到大幅提高，節(jié)電效果也是十分明顯，且操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度也減小了。

通過本次恒壓供油系統(tǒng)的改造，使我們對基于變頻器、PLC閉環(huán)調(diào)節(jié)恒壓供油系統(tǒng)的應(yīng)用逐漸走向成熟，并且根據(jù)多年來的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和使用習(xí)慣對變頻器的控制和應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了不斷的完善和改進(jìn)，使操作、維護(hù)更加方便。在以后我們將在這方面進(jìn)行更加深入的研究和推廣，使工藝生產(chǎn)更優(yōu)化，使節(jié)電效果最大化。

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作者簡介

韓志威（1985-），男，陜西清澗縣人，工程師，本科，專業(yè)為電氣工程及其自動(dòng)化。

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