用PLC改造大型风机的联锁.pdf

P L G控 制技 术 用 P L C改造大型风机 的联锁 卫 国华 中国铝业股份有限公司山西分公司煤气厂，山西 河津0 4 3 3 0 4 [ 摘要] 对煤 气分厂 的大型设备 鼓风机和排送机联锁方面进行改造。即用 P I C控 制两者的联锁 。 关键词联锁 P L C 改造 1 问题的提 出 煤气分厂有 4台鼓风机 3 8 O V 2 2 5 k w 向 2 2 台 “I E3 M I 型煤气发 生炉鼓风 ，产 生的煤 气 由 4台排送机 6 l V 1 0 0 0 k w 加压后向氧化铝焙烧炉输送煤气。目 前 ，正常情 况下，2台鼓风机与 2 台排送机运行。根据工艺要求，开 车时，必须先启动鼓风机后 ，才能启动排送机；停机时， 必须先停排送机 ， 然后停鼓风机，否则就有可能发生爆炸 事故。因此 ，在原设计中采用了“ 联锁” 的方法，即鼓风机 不启动， 排送机启动不了，运行中，如果鼓风机事故停 车，相应的排送机立即停车。如图 1 。 图 1排送机鼓风 机联锁原理 图 KM 为鼓风机的中间继 电器的结点 ，3 C为排送机 油泵接触器 的辅助结 点。 当鼓 风机没有启 动 时，K M 常开点断开 ，排送 机无法 启动 ，即鼓风机不启 动 ，排 送机启动不了；同时，当运行中的鼓风机突然停车 时，K M 常闭点 闭合 ，排送 机立即停车 ，实现 了鼓风 机事故停车排送机相应停车的联锁 。 原设计 方案 为 一 一 对应 式 ，结 构 简单 ，运行 可 靠 ，保证了鼓 风机与排送机联锁 的需要。但 随着时 间 的推移 ，该方案暴露 出以下 3 个问题 1 当某台排送机检修完毕需要试车时，由于其对应 的鼓风机不运行，排送机就不能启动 ，也就无法试车。解 决的办法有 2 个启动鼓风机 这样既不经济又不方便 ； 解除联锁 由于 4 台鼓风机与排送机的联锁均在一个控制 柜内，所以解除联锁时反复拆装线头很不安全 。 2 鼓风机与排送机联锁是一一对应的，即 1 排送 机对应 1 鼓风机 、2 排送机对应 2 鼓风机，等等。当 1 、3 鼓风机备用 ，2 、4 鼓风机检修 ，而 1 、3 排 送机正在检 修，这时 只能启 动 2 、4 排送 机 时，而 1 、3 鼓风机与 2 、4 排送机之问无任何联锁 ，一旦 鼓风机事故停车 ， 排送机将继续运行 ，导致事故发生。 3 事故停车后 ，由于人的反映比较慢 ，阀门不能 及时关闭 ，容易造成煤气倒流，引起事故。因此 ，这 3 收稿 日期 2 0 0 8 - O 1 O 2 4 J 1 M f ． c h in a e t ． n e t J 电 工技术 个问题不解决，将严重制约着煤气的安全生产。 2解决的办法 针对第一个问题 ，最简单 的办法是把每一 台鼓风 机中间继 电器的 2对结点引 出来 ，各加一个开关 。这 样共需要增加 8 个 开关 即可方便 的解决 问题。但 是这 个办法解决不 了后 2 个 问题 。如果采用上述方 法解决 第 2 个问题 ，共需要 4 8 个开关 ，非 常复杂 ，而且无法 实现 阀门的控制 。 由此想到用 P L C来解决这几个问题。P L C结构 简 单 ，编程方便 ，有逻 辑控制 、计 时、计 数等功 能，性 能优越 。 3 P L C的选 型 选用松下电工 P L C F P1 系列_ 1 ] 。 F P 1 系列是一种功能很强的小型机 ，它在设 计过程 中采用先 进的方法及组件 ，使其具 有通常只有在 大型 P L C才具 备 的功 能。主机上 配有 R S - 4 2 2 或 R S - 2 3 2接 口，可实现 P L C与 F C机之间的通讯。F P 1 系列 P L C ， 无论采用的是手持式编程器或编程工具软件 ，其编程和 监控功能都很强 ，从而为用户提供 了方便的软件开发环 境 ，是 目前一种较理想的小型 P L C 。该系列分为 C 1 4 、 C 1 6 、C 2 4 、C A 0等几种。具体地讲，选用的是主机为 C 2 4 ，I ／ O为1 6 ／ 8 。初级 扩展 单元 为 E 2 4 ，I ／ O为 1 6 ／ 8 。且 C 1 4 还具有其它产品所没有 的优点即它的程 序内存使用 P R M，无需备用电池 。 4 方案的实施 1 要实现的控制功能 可方便地解除排送机与鼓 风 机的联锁，以便试 车。能防止操作人员对 联锁的误 操作 。鼓风机事故停 车后 ，其出 口阀和与其联 锁的排 送机的出 口阀应迅速关闭 。 2 联锁方法 。以 1 排送机为例 当 1 排送机与 4台鼓风机解除联锁 时 X 0、Xl 、X 2 、X 3全断开 ， 此时要求 Y 0得 电 此状态排送机 可试 车 。当 1 排送 机与鼓风机联锁时 X O 或 x 1 或 x 2或 x 3闭合 ，鼓风 机未启动 X 3 8 或 X 3 9 或 X 3 A或 X 3 B断开 ，要求 Y 0 不得电；鼓风机启动后 X 3 8或 X 3 9 或 X 3 A或 X 3 B闭 合 ，要求 Y 0得 电，联锁 启 动。 当鼓 风机 事 故跳 车 维普资讯 X 3 8 或 X 3 9 或 X 3 A或 X 3 B断开 ，Y 0失 电，鼓风机 中间继 电器 1 K M 或者 2 K M 或 3 KM 或 4 KM 失 电， 常闭点闭合，1 排送机跳车 。其梯型图如 图 2 。 图 2 1 撑排送机 与 1 撑 、 2 撑 、 3 撑 、 4 撑鼓风机的联锁梯型图 同理可得出 2 、3 、4 排送机与鼓风机的联锁情 况 。 以 1 鼓风机为例 当 1 鼓风机与联锁 的排送机运 行正常后 ，将 1 鼓 风机 的阀 门 自动／ 手 动 转换 开关 X 3 C 打到 自动；与其联锁 的排送机 出 口阀手动／ 自动 开关 X 3 4 或 X 3 5 或 X 3 6 或 X 3 7 打至 自动 。当鼓风机 事故停车后 ，其出 口阀应迅 速关闭 ，联锁 的排 送机 出 口阀也应迅速关 闭。为 防止 电动阀 门限位 不可靠 ，要 求鼓风机出 口阀 门 自动关 闭 1 0 s即停 止 ，排送 机出 口 阀门 自动关 闭1 5 s 即停 止 。当1 鼓 风机 事故停 车后 ， 其 出口阀门与排送机 出口阀关闭的梯型图如 图 3 。 同理 ，可得出 2 、3 、4 鼓风机与联锁排送机出 口阀门关闭的梯型图。 P L C控 制技 术 图 3 1 { } 鼓风机事故停车后其出口阀门与联锁排送机 出口阀关闭的梯型图 5存在的问题 1 当运行的鼓风机事故停车后，应使热备风机 自动 启动，同时 自动开关相应的阀门。这个问题理论上可实 现，但实际中无法实施，因为鼓风机与排送机进口阀门均 为手动阀门。如有可能更改，应增加该部分的内容。 2 当排送机与鼓风机联锁后 ，最好要有明显的指 示。如果 P I 的 I ／ o点充足 ，应增加该部分。 6 结束 语 用 P L C实现风机之 问的联 锁，无需增加 硬设 备， 利用微处理器及存储 功能就 可以很 容易实现 ，且可靠 性强 。特别值得设备装 备水平低 的老厂矿在设备技术 改造过程 中借鉴 。 参考文献 E I J 周关兰， 等． P L C电气控制与组态设计． 北京 科 学出版 社 ． 2 00 3 上接 第 1 5页 3 重新施放 1主变保护屏至 1 O k V 5 0 0开关柜的 电流电缆 ，完善 1 主变变低后备跳 1 O k V 5 0 0开关 的 控制 回路 。 4 对 1 主变 的后备保护定值重 新整定，以满足 保护配合的要求 。 4做好统筹配合 以便更好地防范 该缺陷虽未造成事 故的发生 ，但 亦为我 们工程 改 造人员敲响了警钟 ，如何更好 地开展 大修 技 改工作 ， 防范事故的发生可 以有 以下防范措施 1 一次组设计人员要求深 人变电站第一 现场 ，查 阅核对运行的一次设备资料以便确定一次产品型号。 2 二次设计保护组应 当根据一次设备的运行情况 ， 结合继电保护的配合要求| 】] ，提出设计方案及订货要求。 3 严格按照电气设备验收规范_ 2 ] ，对于改造后必须 有工程竣工表格及竣工一次 、二次图纸 ，并留档备案。 4 对于在改造中涉及主变联跳 回路 、备 自投 回路 等必须实际带开关进行 逻辑传动试 验，力 求反 映保 护 回路 的准确性 。 5 对 于在工程 中已经退出运行的设备应当要退 出 运行 ，其 电流 、电压 、控制 回路 必须拆除 ，以免 留下 寄生 回路或其他安全隐患。 6 a n 强继保人员及验收人员的技术技 能培训 ，加 强一些安全事故通 报的学 习，增强他们 的安全 责任意 识 ，形成安全警钟长呜的忧患意识 。 对 于一些新 投设备及技 改工程建议 在 回路方 面多 些考虑 。 参考文献 E I J 电力系统继电保护规程汇编． 第二版． 中国电力出版社 [ 2 ] 电气设备安装工程盘、 柜及二次回路接线施工及验收规 范． 中华A - i l l 共和 国能源部 电工技术 】 2 0 0 8】 7 期】 2 5 肿 Ⅲ 附 维普资讯