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基于PLC的石油化工压缩机联锁报警系统设计分析

时间:2017-8-11 14:12:00   来源:本网   添加人:admin

  随着我国石油化工行业的发展,石油化工装置也日益大型化。在石油化工装置中,用于压缩乙烯、丙烯、裂解气等的压缩机的应用也更为广泛。压缩机组是动力的核心,其运行是否安全可靠对装置的正常运行有着十分大的影响,为了保护机组,避免事故的发生,压缩机组的温度、压力等都会设计联锁保护。在机组启停或运行的过程中,联锁保护系统通过对设备机组的轴温、轴振、位移、油压等各种信号及设备的运行状态进行监视,一旦发现异常,就会自动采取保护措施或联锁措施,以防止事故发生或进一步扩大。联锁报警系统是联锁保护系统中的一部分,当发现异常时,报警系统会自动发出报警信号,是保证压缩机组正常运行的重要保证以往,在对系统进行逻辑控制时,采用的是继电器电路,但在实际工作的过程中,由于继电器电路较为复杂,检修较为困难,且故障发生率较高,不能很好地保证系统的安全可靠运行。PLC是一种新型的自动控制装置,其具有的功能强、可靠性高、编程简单、适应性强、使用灵活等优点使其在现代工业控制中的应用越来越广泛。

  PLC可编程逻辑控制器可编程逻辑控<制器)是一4数字运算操作的电子系统,是由电源、中央处理单元(CPU)、存储器、输人输出接口电路和功能模块共同组成的一种专用于工业控制的计算机,主要是代替继电器来实现逻辑控制PLC是现代工业控制的核心部分,在工作运行的过程中,PLC的CPU以一定的扫描速度来重复执行输出采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段来完成顺序、计时、计数等实现逻辑控制。比起传统的继电器电路,PLC的功能更加完善,具有组合灵活,扩展性强、实用性强,抗干扰能力和可靠性强,编程简单、安装简便、易学易用,各模块有运行和故障指示装置及自检功能,在恶劣工业环境下能保持较稳定性能稳定的优点,且便于维修,价格相对较低2基于PLC的压缩机联锁报警系统在设计基于PLC的压缩机联锁报警系统时,选择PLC机型时,须按照石油化工工艺的要求及联锁报警系统的具体要求,对PLC的容量、I/O模块、电源模块、特殊功能模块等各方面性能进行综合的考虑,选择性能力好,价格相对合理的PLC机型2,1系统构成根据石油化工装置中压缩机组报警及联锁控制的具体要求和特点,本设计选择使用三菱FX3G系列的PLC,此系列的可编程逻辑控制器程序储存器的容量大、处理速度快,能够更为自由地编辑程序对数据进行处理,系统兼容性更强,可扩展性强,能同时扩展连接四台模拟量信号,并可连接FX系列传统的I/O扩展和特殊功能模块。

  压缩机组的联锁报警系统主要包括有现场报警及联锁信号输入、逻辑运算、报警电路、联锁输出信号等在系统中,压缩机紧急停机和复位操作、轴温、轴振动、轴位移、油站、水站及相关的工艺操作条件等经电阻抗器(ESD)联锁逻辑均按独立模块编制,同时联锁逻辑与调速器的关联作用,如超速保护、启机失速停机、故障同步停车等逻辑功能通过内部数据交换实现,以减少系统复杂连接,提高系统总体监控水平。

  2.2硬件配置根据压缩机联锁保护系统的要求,模拟量信号的输人输出采用数字滤波,以减少现场瞬时干扰对系统稳定性的影响;设置四组LED显示板,分别对四个模拟量信号进行动态显示;采用继电器输出模块,并在系统的软件制作中加人一定的抗干扰措施,以保证PLC的安全工作。在实际工作的过程中,压缩机想要启动须要满足油温、油压、干气密封等在开车前需满足的工艺条件;当供水压力小于等于。2MPa时系统报警;水温小于等于27°C时报警;机身油温小于等于27°C、注油器油温小于20°C、机身振动大于等于4.5G时,系统报警;压缩机出现温度过高、转速过快、油压过低等紧急情况时,系统紧急停机,对压缩机提供保护。

  2.3程序设计以压缩机的“允许开车”部分的程序为例,按照控制的要求,其设计的梯形图如下所示:压缩机允许开车梯形图程序设计3结语随着石油化工装置的大型化、综合化发展,对工艺过程中的控制水平、设备安全防护等的要求也越来越高,自动控制和联锁保护一体化的系统成为设计发展的主要方向。基于PLC的压缩机联锁报警系统在设计时比以往的控制方式更为简单方便,系统操作更为简单,人机交互界面良好,其模块化的功能能够将重复操作时使用的程序指令进行自动存储,通过系统的直接调用可以快捷地实现下一次的使用,而不需要重复输人程序指令,同时通过与现场压缩机组的I/O对接能够实现对压缩机组运行状态的远程监控,提高系统运行的稳定可靠性,另外,由于PLC的价格较为低廉、维护简便,能很好地降低系统的运行和维护成本,降低企业的生产成本。: