PLC改造羅茨風機聯鎖自保系統

PLC改造羅茨風機聯鎖自保系統

三葉羅茨風機PLC遠程控制柜工作原理及功能用途

山東錦工有限公司是一家專業生產羅茨鼓風機、羅茨真空泵、回轉風機等機械設備公司，位于有“鐵匠之鄉”之稱的山東省章丘市相公鎮，近年來，錦工致力于新產品的研發，新產品雙油箱羅茨風機、水冷羅茨風機、油驅羅茨風機、低噪音羅茨風機，贏得了市場好評和認可。
用PLC可編程控制器系統改造繼電器順序邏輯控制系統非常必要。下面詳細介紹用PLC自保聯鎖程序的改造過程。
一、羅茨風機自保系統實現
由于可編程序控制儀采用梯形圖編程方法，在實際應用中有很大的局限性，與現在流行的可把梯形圖變為程序語言進行編程的可編程序控制器（PLC）相比，后者無論從價格還是使用方面都存在著很大的優勢。
1、聯鎖功能的實施
由于羅茨風機是關鍵設備，它的運行狀況直接決定了裝置的運行狀態，如果不能正確處理羅茨風機突發的非正常停機事故，將會導致催化裝置嚴重的事故發生，后果是不堪設想的，因此，羅茨風機機組的控制系統設計顯得尤為重要，特別是自動聯鎖保護系統。為了保護機組設備，本次改造設計了機組緊急停機程序、機組正常啟動聯鎖程序、機組自動操作程序、機組逆流保護程序及機組安全運行程序五個相互關聯的機組自動聯鎖保護程序。與原羅茨風機相比，新增了機組正常啟動聯鎖程序，由原來的操作人員開機前現場巡檢逐個判斷改為現在的由PLC自動判斷，即由PLC自動判斷潤滑油壓力、動力油壓力、主風止回閥位置、靜葉角度、緊急放空閥、煙氣輪機保護蒸汽閘閥等是否達到機組啟動前所要求的預定值，若某一啟動條件不滿足要求，會自動發出該條件不符合要求的聲光報警提示操作人員機組目前尚不具備啟動條件，不能啟動，同時通過程序使主電機允許合閘信號無效，當全部啟動條件都滿足后，正常啟動聯鎖程序會發出“啟動待命”聲光報警，同時向電氣專業發出主電機允許合閘信號，只有這時按下“主電機手動合閘”按鈕后才能啟動羅茨風機；通過機組正常啟動聯鎖程序的設置，使機組啟動前各啟動條件的檢查與確認變得快速、準確、簡捷；所有的主要信息都能在報警光子牌顯示，使復雜的過程變得一目了然。
2、聯鎖功能中開關的設置
為便于工藝人員操作及儀表維護，在羅茨風機機組邏輯聯鎖系統的設計中設置了手動開關或按鈕，增加了自動聯鎖保護系統操作上的靈活性，為機組的安全運行提供了保障。
分別設置羅茨風機及煙氣輪機自保切除/聯鎖開關，其目的是方便儀表維護人員對羅茨風機機組參與自保儀表的維修，正常情況下兩個自保切除開關始終處于“聯鎖”位置，當自保切除開關處于“切除”位置時，維護人員可正常維修與自保系統有關的設備，設置自保切除開關的目的是為了防止維修人員進行正常維修（或調校）時使該自保系統誤動作，從而導致羅茨風機的非正常停機，在兩個自保切除開關處于“切除”位置時，不影響報警功能；羅茨風機機組中的煙氣輪機只是能量回收設備，是否運行直接影響裝置的能耗水平，不影響催化裂裝置的正常生產，當煙氣輪機設備出現故障時，必須停煙氣輪機，所以煙氣輪機自保切除/聯鎖開關同時還起到煙氣輪機不運行時從羅茨風機機組總的邏輯聯鎖系統中切除來自于煙氣輪機的自保信號，使羅茨風機仍能正常運行，并且保護一了羅茨風機機組自動邏輯聯鎖系統功能的完整性，考慮到“持續逆流”現象的特殊性及對羅茨風機設備的危害性，羅茨風機自保切除/聯鎖開關、煙氣輪機自保切除/聯鎖開關均置于“切除”位置時，如果有持續逆流現象發生，自動邏輯聯鎖系統程序仍能自動實現緊急停機功能，保護機組設備的安全。
3、報警記憶功能
由于羅茨風機機組停機大多數情況下為突發事故，自動邏輯聯鎖保護程序的設置就是為了防止突發事故的發生而損壞機組設備，然而作為機組的自動邏輯聯鎖保護程序只做到防止機組設備損壞是不夠的，還必須能夠記錄下來羅茨風機機組發生停機或進入安全運行時各重要參數的狀態，亦即各重要參數的報警狀態，這種功能有利于分析事故發生的原因，進而采取有針對性的措施，杜絕類似事故的再次發生。
在自動邏輯聯鎖保護程序中對重要參數的報警實施了記憶功能，并在儀表盤內設置了記憶報警復位按鈕，當機組發生停機事故或進入安全運行時，自動邏輯聯鎖程序會自動記憶上述報警信號的狀態，使報警光子牌中這些報警在進行記憶報警復位前始終保持機組停機或進入安全運行時的狀態，在進行邏輯關系設計時，充分考慮了羅茨風機事故停機后需重新開機的實際情況，在停機事故發生后，可以通過儀表盤上的羅茨風機自保切除/聯鎖開關使自動邏輯聯鎖保護程序向電氣發出的羅茨風機主電機跳閘信號復位，達到能夠重新開羅茨風機的目的，當工藝操作人員記錄下這些記憶報警信號的狀態后由儀表維護人員進入儀表盤內按下記憶報警復位按鈕，使這些記憶報警復位。
二、系統的可靠性
由于羅茨鼓風機機組是生產中的關鍵設備，從安全角度出來，為了使儀表控制系統及自動邏輯聯鎖保護系統在供電系統事故停電狀態下，仍然能夠實現自動邏輯聯鎖功能及維持必要的操作，配備了不間斷電源（UPS）系統，做到了既使在羅茨風機崗局部短時間停電的情況下，仍能保證自動邏輯聯鎖保護系統正常工作。另外，為了提高自動聯鎖保護系統的可靠性及準確性，對潤滑油壓力過低和動力油壓力過低兩個參與自保的信號采取了三取二的措施，煙氣輪機轉速采用了超速保護系統，使系統的可靠性得到進一步提高。
三、改造后投用情況
羅茨風機機組更新改造完成后，沒有出現由于該套自動聯鎖保護程序系統本身的原因而導致羅茨風機機組自保系統產生誤動作。通過實際運行檢驗，本次羅茨風機更新改造過程中自動邏輯聯鎖保護系統的設計是成功的，能夠在線修改和檢查程序，達到了預期的目的。
四、結束語
一套好的系統要使其始終正常發揮作用，必須有一套完整的維護試驗措施，并能做致持續嚴格地執行下去。自改造完成后，按生產部門的要求，對自動聯鎖程序系統逐點逐項地進行一次全面的模擬試驗，發現問題及時解決，并對每次試驗結果做詳細記錄，這些工作是保證羅茨風機組自動保護系統正常工作的重要前提。
實踐證明，利用PLC改造羅茨風機聯鎖自保系統是一種行之有效的手段.不僅利用了原有的設備，節約資源，而且還滿足新生產工藝的需求，提高效率，創造更大的經濟效益和社會效益，因此應用越來越廣泛。

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