化肥厂一合引、送风机油泵自启动控制系统改造.pdf

2 2 川 I 化 2 0 1 3年第 4 期 化肥厂一合引、 送风机油泵 自启动控制 系统改造 生 产 部 黄 捷 摘要介绍了在J I l 化化肥厂一合车间引、 送风机油泵 1 O l B J t ／ B J 2 运行 控制 柜改造过程 中． 针对 2个控制柜分别采用了P L C控制和继电器控制， 既实现了改造 目标， 又进行了技术创新。 关键词引、 送风机 ； 油泵自启动； P L C控制f 继电器控制 1 设备简介 引 、 送 风 机 1 0 1 B J 1 ／ B J 2 是 川化 国产 化 2 O万 t ／ a合成氨装置 的重要设备之一 。其 中引 风机用于排除炉膛内的烟气， 维持炉膛 内的负压 ， 保证一段炉和辅锅的正常燃烧 送风机组既为装 置的辅锅提供燃烧空气 ， 也为一段炉提供 3 O 的 燃烧空气。为 了确保 引、 送风机 组的安全运行 ， 2 0 0 0年公司对机组进行了技改 新增 了高位油箱 和主油泵 ， 主油泵与风机轴间为轴相联接 ， 原来分 别 由 2台电机带动的内啮合齿轮油泵则作为辅助 油泵， 在机组开、 停期 间及主油泵发生故障时投入 使用。 2 现 状分析 引、 送风机油泵运行控制柜 自 1 9 8 7年建装置 以来就投入运行 ， 采用继 电器控制 ， 柜内有空气开 关 、 接触器 、 时间继电器 、 中间继电器、 热继电器等 电气元件， 由于设备陈旧， 现已无相同型号的备件 更换； 同时 ， 由于控制柜线路老化 ， 近年来装置开 、 停车时多次发生继电器损坏、 短路等电气故障， 尤 其是在主油泵故障时 ， 无法及时 自启动， 不仅造成 装置 AA级跳 车， 还严重影响装置 的安全运行 。 另外 ， 控制柜柜体锈蚀严 重， 无法落 实“ 三防” 措 施 ， 存在安全隐患。因此， 油泵运行控制柜的改造 迫在眉睫。 ‘ 3 改造方案的确定 2 0 1 0 年， 对 2 O 万 t ／ a 合成氨装置申报的技改 技措项 目批准立项后 ， 我们便着手对油泵 运行控 制 回路进行梳理 ， 并重新绘制了控制原理图， 同时 与工艺人员进行充分的沟通 ， 根据引、 送风机 的运 行工况 ， 本着技术创新的原则 ， 编制了改造方案 。 3 ． 1 引、 送风 机油 泵运行控 制原 理 1 电加热器是用来给润滑油加温 的， 只能 手动投入电加热， 可以手动停止 ， 同时也可以通过 温控接点实现 自动停止加温。 2 当主机未投运时， 靠辅助油泵建立油压 ， 满足开车条件 。2台油泵均能手动开 、 停车 ， 或 1 台手动 、 另 1台在油压低时 自启动。 3 当主机运行正常后 ， 只要 出现油压低故 障， 无论转换开关处于什么位置 ， 2台油泵都能 自 启动， 油压正常后 自停。 4 另有油压高 、 低等事故报警 回路， 带音响 报警。 根据油泵运行控制原理， 本着技术创新的原 则， 采用新技术、 新设备 ， 提高引、 送风机运行的可 靠性和安全性， 从 P L C控制和继电保护 回路控制 的优劣性、 逻辑控制的复杂度 、 现场工况 、 人员技 术水平等方面进行评估和反复论证。 3 ． 2 P LC控 制和 继 电器控制 的优 、 缺 点 3 ． 2 ． 1 P L C控制的优 、 缺点 优点 自 动控制功能可以用程序来实现， 故障 点少 、 可靠性高 、 灵活性比较大。 缺点 成本高 ， 需要 P L C专业知识 。 3 ． 2 ． 2 继电器控制的优、 缺点 优点 成本低 ， 操作人员 只要懂 电工基 础 即 可 。 缺点 接线比较复杂， 功能单一， 故障点多。 3 ． 3两种控 制 方式 的对 比 电气维护人员对继 电保护 回路较熟悉 ， 一旦 出现故障 ， 能够迅速查找故障原因并处理 ； 电气维 护人员对 P L C技术使用较少， 较陌生， 出现故障 2 0 1 3年 第 4期 川 化 2 3 只能待专业维修人员进行处理。 3 ． 4 改造 方 案 的制定 综合各方面因素 ， 决定对引风机油泵的运行 控制柜仍然采用继电保护 回路控制 ， 而送风机油 泵运行控制柜则采用 P L C控制， 分别进行改造项 目的实施。 在确定 了改造方案后 ， 针对施工内容、 施工方 案 、 施工安全保证措施 、 施工质量保证措施、 现场 文明 、 施工控制措施及施 工进度等方面编制 了改 造方案 。 4 方案的实施 4 ． 1送风 机控 制桓 的改造 拆除旧送风机油泵运行控制柜 内部 的一 、 二 次线路 ； 更换所有一 、 二次线路 包括至 电机的电 缆 ， 重新制作控制柜钢构基础或支架 ， 敷设电缆 穿线管。 按控制原理图重新制作电气控制柜 ， 柜 内元 器件 选 用 施 耐 德产 品， P L C 采 用 施 耐 德 Z e l i o L o g i c 系列模块化智能继 电器 。 1 P L C硬件参数 型号 S R 3 B 2 6 1 B D为 S R3扩展型逻辑控制 器 ， D C 2 4 V 1 6 点 6点 AI 输入 ， 1 0点继电器输 出， 带实时时钟 ， 带显示面板 ； 额定电源电压D C 2 4 V， 离散量输人数量1 0点 D C 2 4 V； 模拟量输入数量6 点 D C 0 ～1 O V或 DC 0 - -- 2 4 VI 输出数量1 O点 ； 继电器输出 直流 5 ～3 0 V，交流 2 4 “ - - 2 5 0 V ； 工作温度一2 0 ～5 5℃， 程序上传下载方式US B； 显示屏幕显示容量1 8 4字符 ； 数据和时钟备份时间 1 0 a 锂电池 ； 通讯扩展模块Mo d b u s ， 以太网； 编程语言功能块 带 S F C语言 ， 梯形图； 梯形图程序容量 1 2 0行 5 个触点， 1 个线 圈／ 行 f 功能块程序容量最大 2 0 0 个。 硬件参数支持面板梯形图编程和用户定义功 能块。 2 为了保证 P L C供电稳定 ， 为其开关电源 模块 R S P 2 1 3 5 --2 4 输人端提供 2 2 0 V 的 UP S 电源 ， 保证输 出的 2 4 V、 1 ． 5 A的直流电安全 、 可 靠 。 3 梯形逻辑图 见图 1 4 参数设定 参数设定注释 I 1 S A1 1 自动 ， 2 手动 ； I 2 S A1 1 手动 ， 2 自动； I 3 1 泵故障； I 4 S B 1 2 1 手动启动 f I 5 S B 1 1 1 手动停止 ； I 6 S B 2 2 2 手动启动 ， I 7 S B 2 1 2 手动停止 ； l 8 1 YL J 0 ． 1 MP a ， 动作 ； I 9 2 YL J O ． 1 MP a ， 动作 ； I A 油位高动作 ； I 油位低动作 ； I 报警解除； I D 一 S B 3 2报警 回路试验 } I E 电压检测 ， I F l-一 S A3主机运行投入 i I G一2 泵故障； M1 主机运行， M2 6 J 报警解除 f M3 1 泵手动停止线圈； M4 2 泵手动停止线圈； M5 手动操作， Q1 KA5 1 泵线圈l Q2 KA6 2 泵线圈 ； Q3 油压正常指示 f Q4 油位高指示 ， Q5 油位低指示 ； Q6 KA7事故报警 ； T1 1 泵再启动 1 ． 5 s ； T2 2 泵再启动 1 ． 5 s 。 5 调试 对电气控制柜进行调试， 空试试车正常和带 载试车正常后， 会同工艺、 仪表人员进行 自启动、 联锁等试验， 均确认无误 。 2 4 2 0 1 3年第 4期 N 0 触 点 I l 触 点 2 I 触 点 3 触 点 4 I 触 点 5 } 线 翻 注 释 I F n Ml 主机运行 0 0l I I ， 、 l I 、 S A 3 主机运 行投入 Z J 主机运行 I D I I “ 、 事故报 警 0 o 2 I f I ’ r s B 3 2 报警网路试验 I K A 7 事救报 警 i 9 I 1 I 0 0 3 l ／I l 2 Y L J nl M P l 动作 6 J 报警解除 0 04 lI L M2 nM 2 报警解除 I I ， 、 位 离 6 J 报 ■ l 6 l 撮 一 0 o5 I B I I ⋯ 刊 卜_ l 昱 a Q 3 油压正常指示 0 0 6 I l ， 、 l I 、 I Y L I O ． I MP a J 作 油压正常指示 I A 11 Q 4 O ∞ 油位高指示 I I ， 、 I J 、 油位高动作 油位 高指示 I B n Q 5 油位低指示 嘲 I I ， 、 I。 、 ⋯ ● 油位低动作 一 油位低指示 i 2 i I nM5 I 、 系手动撮作 0 c l 9 I ／ 4 I ／ 1 ， 、 I I 、 S A I l 手动， 2 ． 自动S AI I 自动． 2 “ T - 手动操作 I 2 I4 l5 “M 3 l 泵手动 ． l l I 1 l I ， 、 2 ． 泵自动操作 0 1 0 、 ， l I l I I I S AI J 手动． 2 ． 自动 S B I 2 J T - 动启动 S B I I l 手动停止 l 泵手动停止线翻 M5 T I M 3 IE 1 Tl 晃电蘧时 0 I l I I I f I I l I ， 、 I厂 I I I I 、 手动撮作 l 泵再启动 1 ． 5 量 l 泵手动停止线啊 电压检测1 。 泵再启动 ‘ 1 ． 5 s 0 l2 I M I i 8 l m 3 1 3 a Q l I - 泵 线 置 O 1 3 I l I ／ 1 I l l I ， 、 I I l I I I 、 一 z J 主 机 运行 I Y L J n l M 动 作 I ． 泵 手 动 停 止 线 ■ ’ 垫曼 K A S l ‘ 泵 线圈 l l I S q 2 ml l 泵自动． 0 1 4 一 卜 _ 一 _ _ I ／ 1 _ 2 泵 手 动 撮 作 S A I 1 ． 自 砖． 2 。 手动 I Y U l 枷 动作 K A 2 - 象或 一 z J 主机远行 18 Q 2 0 1 5 I／ 1 I I I Y LI ，n V w I 动 作 l K 一 1 01 6 I I l I I I ”I l 、 l 泵自动． 0 1 7 、， 2 蓑手动 I I I I s A ．t I． 自动．2 - 手动 B 2 2 2 ．手动启动 S B 2 1 2 ． 手动停止 2 ． 泵手动停止线圈 M 5 他l I M 4 E 1 1 晃电燕时 0 1 8 卜 一 卜 _ - 1卜 一 _ _ 1 卜 一 手动操作 泵再启动 1 ．5 ] 2 ． 泵手动停止线翻 电压检测2 。 泵再启动 1 ．5 a J 0 1 9 l O 2 0 M I I I i8 l ／ 1 I I ／1 I 一 2 ．泵 线 翻 I l I I z I主机运行 I Y U 如． 1 M 1 动作 2 -泵手动停止垃■ 2 - 系敞一 K A 6 2 ．襄线一 l 泵手动． 0 2 l s l 1 - 2 - 自动 j I Y u n M P 日动 作K A 5 线 圈 j ，机 圭 行 2 -桑 自 动 12 I I I8 I I q l I ／4 m l l ／1 0 2 2 湛 I QI l I I Y u ， I P l 动 作 I l l K A S I ’ 泵 线 圈 0 2 3 rJ主机运行 圈 1 送风机油泵控制梯形逻辑田 2 0 1 3年第 4期 川 化 2 5 4 ． 2引风机 控 制柜 的 改造 1 拆除 旧引风机油泵运行控制柜内部一 、 二次线路 } 更换所有的一、二次线路 包括至电机 缆穿线管。 2 按控制原理图 见 图 2 新制作了电气控 制柜 ， 柜 内元器件选用了 AB B产 品， 在原位 置处 电缆 ， 重新制作控制柜钢构基础 或支架 ， 敷设 电 进行安装 ， 搭接一、 二次电缆 。 时间继电器 定时切换 干燥器A 闽位 干燥器 手动切换 干燥器A 干燥器B 延时热再生 电源 鼓风机工作 加热器工作 启 停 0 8 h 及延时 O ～2 j B 阍位 按 钮 电控切换 电控切换 O ～l 8 0 s r 4 口 ’ 2 1 2 C O 4 1 ，4 1 5 c J、 I l 1 3 6 G J ． 2 1 a i l。 1 r盘 溺 1 ， q 、 l l 1 3 6 G J 、 3 l 2 4 r4 2 3 脚 4 2 l 4 1 4 2 4 } ～ ● - X T l ～ 1 4 l 4 3 4 1 8 XTI J r1 8 2 2 2 O 一 5 5 X T I r 2 8 x T f 3 0 45 5 9 2 0 ． 5 3 1． ． ． 』 } ． ． 』 41 1 6‘ 5 GI 瑟 。1 『f ’1 矗 n 簿 菌 i 4G J 3 1 之 蒌 T7B l ● ● ● ； 2 7G J 。J 4 7 X Tl XTl T 一 一 耵Ij f3 2 J r 3 4 J r 3 6 - 习} 2‘ 删 。 3 9 4 3 5 1 I r 24 捌 ． 4 q 匕 刍 l 矧亡 l当 6 G J 亡 A 2 7 c J 4事9 嚣 6H A2 A2 一 N 一 圈 2引风 机控 制原理圈 3 对电气控制柜进行 了调试， 对热元件、 断 作人员掌握了新技术的操作和使用。 路器、 时间继电嚣、 表计进行了校验， 空试试车正 常， 带载试车正常． 4 会同工艺、 仪表人员进行自启动、 联锁等 试验 ， 均确认无误 。 5 改造后对资料进行 了收集 和整理 ， 对一 合 电工班人员进行 了“ 三懂 四会” 技术培训， 使操 5 取得的成效 本技改技措项 目对引、 送风机油泵运行控制 柜采用了新技术 、 新 设备 ， 大大提高 了 2 0万 t ／ a 合成氨装置供电的可靠性和安全性 ， 消除了安全 隐患， 确保了一合装置的稳定运行。 收穑 日期 2 0 1 3 --0 7 --3 0