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PLC改造主罗茨风机联锁自保系统

PLC改造主罗茨风机联锁自保系统

山东锦工有限公司是一家专业生产罗茨鼓风机、罗茨真空泵、回转风机等机械设备公司,位于有“铁匠之乡”之称的山东省章丘市相公镇,近年来,锦工致力于新产品的研发,新产品双油箱罗茨风机、水冷罗茨风机、油驱罗茨风机、低噪音罗茨风机,赢得了市场好评和认可。

用PLC可编程控制器系统改造继电器顺序逻辑控制系统非常必要。下面详细介绍用PLC自保联锁程序的改造过程。
一、主罗茨风机自保系统实现
由于可编程序控制仪采用梯形图编程方法,在实际应用中有很大的局限性,与现在流行的可把梯形图变为程序语言进行编程的可编程序控制器(PLC)相比,后者无论从价格还是使用方面都存在着很大的优势。
1、联锁功能的实施
由于主罗茨风机是关键设备,它的运行状况直接决定了装置的运行状态,如果不能正确处理主罗茨风机突发的非正常停机事故,将会导致催化装置严重的事故发生,后果是不堪设想的,因此,主罗茨风机机组的控制系统设计显得尤为重要,特别是自动联锁保护系统。为了保护机组设备,本次改造设计了机组紧急停机程序、机组正常启动联锁程序、机组自动操作程序、机组逆流保护程序及机组安全运行程序五个相互关联的机组自动联锁保护程序。与原主罗茨风机相比,新增了机组正常启动联锁程序,由原来的操作人员开机前现场巡检逐个判断改为现在的由PLC自动判断,即由PLC自动判断润滑油压力、动力油压力、主风止回阀位置、静叶角度、紧急放空阀、烟气轮机保护蒸汽闸阀等是否达到机组启动前所要求的预定值,若某一启动条件不满足要求,会自动发出该条件不符合要求的声光报警提示操作人员机组目前尚不具备启动条件,不能启动,同时通过程序使主电机允许合闸信号无效,当全部启动条件都满足后,正常启动联锁程序会发出“启动待命”声光报警,同时向电气专业发出主电机允许合闸信号,只有这时按下“主电机手动合闸”按钮后才能启动主罗茨风机;通过机组正常启动联锁程序的设置,使机组启动前各启动条件的检查与确认变得快速、准确、简捷;所有的主要信息都能在报警光子牌显示,使复杂的过程变得一目了然。
2、联锁功能中开关的设置
为便于工艺人员操作及仪表维护,在主罗茨风机机组逻辑联锁系统的设计中设置了手动开关或按钮,增加了自动联锁保护系统操作上的灵活性,为机组的安全运行提供了保障。
分别设置主罗茨风机及烟气轮机自保切除/联锁开关,其目的是方便仪表维护人员对主罗茨风机机组参与自保仪表的维修,正常情况下两个自保切除开关始终处于“联锁”位置,当自保切除开关处于“切除”位置时,维护人员可正常维修与自保系统有关的设备,设置自保切除开关的目的是为了防止维修人员进行正常维修(或调校)时使该自保系统误动作,从而导致主罗茨风机的非正常停机,在两个自保切除开关处于“切除”位置时,不影响报警功能;主罗茨风机机组中的烟气轮机只是能量回收设备,是否运行直接影响装置的能耗水平,不影响催化裂装置的正常生产,当烟气轮机设备出现故障时,必须停烟气轮机,所以烟气轮机自保切除/联锁开关同时还起到烟气轮机不运行时从主罗茨风机机组总的逻辑联锁系统中切除来自于烟气轮机的自保信号,使主罗茨风机仍能正常运行,并且保护一了主罗茨风机机组自动逻辑联锁系统功能的完整性,考虑到“持续逆流”现象的特殊性及对主罗茨风机设备的危害性,主罗茨风机自保切除/联锁开关、烟气轮机自保切除/联锁开关均置于“切除”位置时,如果有持续逆流现象发生,自动逻辑联锁系统程序仍能自动实现紧急停机功能,保护机组设备的安全。
3、报警记忆功能
由于主罗茨风机机组停机大多数情况下为突发事故,自动逻辑联锁保护程序的设置就是为了防止突发事故的发生而损坏机组设备,然而作为机组的自动逻辑联锁保护程序只做到防止机组设备损坏是不够的,还必须能够记录下来主罗茨风机机组发生停机或进入安全运行时各重要参数的状态,亦即各重要参数的报警状态,这种功能有利于分析事故发生的原因,进而采取有针对性的措施,杜绝类似事故的再次发生。
在自动逻辑联锁保护程序中对重要参数的报警实施了记忆功能,并在仪表盘内设置了记忆报警复位按钮,当机组发生停机事故或进入安全运行时,自动逻辑联锁程序会自动记忆上述报警信号的状态,使报警光子牌中这些报警在进行记忆报警复位前始终保持机组停机或进入安全运行时的状态,在进行逻辑关系设计时,充分考虑了主罗茨风机事故停机后需重新开机的实际情况,在停机事故发生后,可以通过仪表盘上的主罗茨风机自保切除/联锁开关使自动逻辑联锁保护程序向电气发出的主罗茨风机主电机跳闸信号复位,达到能够重新开主罗茨风机的目的,当工艺操作人员记录下这些记忆报警信号的状态后由仪表维护人员进入仪表盘内按下记忆报警复位按钮,使这些记忆报警复位。
二、系统的可靠性
由于主罗茨风机机组是生产中的关键设备,从安全角度出来,为了使仪表控制系统及自动逻辑联锁保护系统在供电系统事故停电状态下,仍然能够实现自动逻辑联锁功能及维持必要的操作,配备了不间断电源(UPS)系统,做到了既使在主罗茨风机岗局部短时间停电的情况下,仍能保证自动逻辑联锁保护系统正常工作。另外,为了提高自动联锁保护系统的可靠性及准确性,对润滑油压力过低和动力油压力过低两个参与自保的信号采取了三取二的措施,烟气轮机转速采用了超速保护系统,使系统的可靠性得到进一步提高。
三、改造后投用情况
主罗茨风机机组更新改造完成后,没有出现由于该套自动联锁保护程序系统本身的原因而导致主罗茨鼓风机机组自保系统产生误动作。通过实际运行检验,本次主罗茨风机更新改造过程中自动逻辑联锁保护系统的设计是成功的,能够在线修改和检查程序,达到了预期的目的。
四、结束语
一套好的系统要使其始终正常发挥作用,必须有一套完整的维护试验措施,并能做致持续严格地执行下去。自改造完成后,按生产部门的要求,对自动联锁程序系统逐点逐项地进行一次全面的模拟试验,发现问题及时解决,并对每次试验结果做详细记录,这些工作是保证主罗茨风机组自动保护系统正常工作的重要前提。
实践证明,利用PLC改造主罗茨风机联锁自保系统是一种行之有效的手段.不仅利用了原有的设备,节约资源,而且还满足新生产工艺的需求,提高效率,创造更大的经济效益和社会效益,因此应用越来越广泛。

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