可编程操控设备在压缩机上的效用探究

发布日期：2011-07-06　来源: 中国压缩机网　查看次数: 82

核心提示：　　我厂合成车间氢氮气压缩机及其控制系统都是 60 年代初的产品，采用交流继电器控制。由于继电器触点寿命低，又常发生触点接触不良，故可靠性差，处理故障时间也较长，严重影响了我厂压缩机的正常运行和合成氨的产量。　　1控制系统选型　　可编程控制器（ PLC）是以微处理机为基础，综合了计算机、自动控制和通讯技术而发展起来的一种新型的工业自动控制装置。具有体积小，应用灵活，编程方便，可靠性高，维修方便等优点，已广泛应用于工业生产。我厂氢氮气压缩机也采用了日本三菱公司M ELSEC-FX

　　我厂合成车间氢氮气压缩机及其控制系统都是 60 年代初的产品，采用交流继电器控制。由于继电器触点寿命低，又常发生触点接触不良，故可靠性差，处理故障时间也较长，严重影响了我厂压缩机的正常运行和合成氨的产量。

　　1控制系统选型

　　可编程控制器（ PLC）是以微处理机为基础，综合了计算机、自动控制和通讯技术而发展起来的一种新型的工业自动控制装置。具有体积小，应用灵活，编程方便，可靠性高，维修方便等优点，已广泛应用于工业生产。我厂氢氮气压缩机也采用了日本三菱公司M ELSEC-FX2系列FX- 24M R 型的 PLC 来实现自动控制。

　　2方案实施

　　2. 1工艺要求

　　2. 1. 1工艺流程简介

　　脱硫来的半水煤气经过压缩机一、二、三段压缩，使其压力达到 2. 1 MPa，经过变换和脱碳后，进入压缩机四、五段，使压力升至 13. 8 MPa，再送到铜洗工段进行精制，合格的精炼气回到压缩机六段加压至 33. 0 M Pa 后进入合成工段进行氨合成。

　　2. 1. 2控制点设置

　　为保证压缩机的安全运行，防止设备故障，压缩机设有下列自动控制联锁装置。

　　（ 1）一段入口气体压力报警、跳车装置当一段入口气体压力低于 0. 8 kPa 时，发出声光报警信号；当一段入口气体压力低于 0. 5 kPa 时，发出跳车信号并伴有声光报警。

　　（ 2）冷却水压力设有跳车信号当冷却水压力低于 0. 12 MPa 时，发出跳车信号并伴有声光报警。

　　（ 3）压缩机轴承温度报警、跳车装置当压缩机主轴承温度达到 60 ℃时发出声光报警信号；当压缩机主轴承温度达到 65 ℃时发出跳车信号并伴有声光报警。

　　（ 4）循环油压力报警、跳车装置当循环油压力低于 0. 18 MPa 时，发出声光信号报警；当循环油压力低于 0. 14 MPa 时发出跳车信号并伴有声光报警。为了确保压缩机的安全启动，只有当循环油压高于 0. 18 M Pa 时，方可允许启动压缩机。

　　2. 2控制原理

　　我厂合成的 6 台压缩机共采用了 6 台 PLC装置，每台PLC 控制一台压缩机，实现分台控制，互不影响。6 台压缩机控制系统完全一样，都设有4 个报警信号和 4 个跳车信号， 6 台压缩机的 24个跳车信号中有任何一个动作，都会引起相应PLC的Y13线圈带电，并经过 8 s 延时，对压缩机发出跳车信号。

　　2. 3控制过程

　　每台压缩机 4 组控制参数及控制原理极其相似，下面仅以单台油压控制为例，分析采用可编程序控制器实现自动控制的工作过程。是油压控制梯形图。是 I/ O 对照表。

　　表 1I/ O 对照表符号I/ O作用符号I/ O作用X 0 I实验按钮Y 0 O电铃X 1 I复位按钮Y 1 O油压 0. 18 MP a X 2 I油压0. 18 MPa Y 2 O油压 0. 14 MP a X 3 I油压0. 14 MPa Y 3 O一入压力 0. 8 kPa X 4 I一入压力0. 8 kPa Y 4 O一入压力 0. 5 kPa X 5 I一入压力0. 5 kPa Y 5 O轴瓦 60 ℃X 6 I轴瓦60 ℃Y 6 O轴瓦 65 ℃X 7 I轴瓦65 ℃Y 7 O水压 0. 12 MP a X 10 I水压0. 12 MPa Y 10 O X 11 I Y 11 O X 12 I Y 12 O允许开车X 13 I Y 13 O跳车2. 3. 1压缩机启动过程

　　首先，合上电源，启动 PLC，经过自检，如有异常，处理 PLC，重新启动；如无异常，在工艺具备开启压缩机的条件下，循环油压高于 0. 18 M Pa 时， PLC 发出允许开车信号，此时方可启动压缩机。

　　2. 3. 2报警控制过程

　　（ 1）油压低于 0. 18 MPa 时，常开触点 X 2接通，线圈 M 2带电，通过所控制的常开触点 M 2闭合，使 M 202线圈带电， M 202常开触点闭合，触发T 212、M 102、T 222构成的周期为0. 5 s 闪烁继电器动作，使灯闪烁。触点M 2接通还通过SET M 22使常开触点 M 22闭合，触发 M 11使电铃发声。报警出现后，按下复位开关， X 1接通， M 1线圈带电，其控制触点M 1通过SETM 102把常开触点M 102持续接通，从而使灯常亮。X 1接通时，又使M 12线圈带电，其所控触点 M 12使M 22常开触点断开，铃声停止。

　　（ 2）油压恢复正常时， X 2断开， M 202失电，其常开触点闭合， M 102置零，使灯熄灭，报警消失，恢复正常。

　　2. 3. 3跳车控制过程

　　油压低于 0. 14 M Pa 时，常开触点 X 3接通，使M 3、M 9线圈带电，所控制触点通过SETM 10使M 10常开触点闭合，经过延时继电器 T 200延时 8 s，通过 Y 13发送跳车信号，经交流接触器切断主机电源。跳车同时伴有声光报警，其逻辑控制与油压低于 0. 18 M Pa 声光报警相同。

　　3改进后优点

　　实践证明， PLC 控制系统与继电器控制系统比较有如下优点。

　　（ 1） PLC机有较高的可靠性和抗干扰能力，大大提高了系统的可靠性，降低了故障率，有效地保护了设备安全，为压缩机高效率、长周期运行奠定了基础。

　　（ 2） PLC技术，采用编程软件连接方式，节省了大量硬件连接电路，减少了维护量，维修费用也大大降低。

　　（ 3） PLC 控制响应速度很快，提高了工作效率。

　　（ 4） PLC基本单元上有各种显示，在输入、输出部分每一路都有相应的指示灯，便于监视运行、故障判定和故障排除。