某化工装置循环水泵变频器电机控制回路改造

2013-08-13樊晓琦赵新起龚学波赖远波

河南科技 2013年5期

关键词：接触器旁路端子

樊晓琦马菲赵新起龚学波赖远波

（独山子石化公司乙烯厂电气车间，新疆克拉玛依 833600）

本文论述某化工装置切粒循环水泵改造前的PLC控制方式和改造后的2种（DCS控制、旁路操作柱控制）控制方式及其特点。（以聚苯装置造粒2503电机控制为例）进行阐述。

1 改造前控制回路

1.1 变频器PLC控制回路

1.2 PLC回路启停

变频器启停是由K01继电器完成，PLC A38.1单元输出高电平给K01得电，K01得电常开节点闭合，接触器K1得电主回路接通，再由PLC总线给西门子440变频器输入4-20mA调速信号，40-P-2503A水泵就开始运行，反之PLC A38.1单元输出低电平给K01失电，K01失电常开节点打开，接触器K2失电主回路断开，40-P-2503A水泵就停机。

1.3 调速原理

现场贮水池安装有水位计，当然水位计测量到的水位数值送到PLC，再通过PLC内部程序计算后输出4-20mA调速信号，给变频器，控制变频器的转速。通PLC内部设定一个G1水位值，当水位超过G1值A、B水泵都开启，以防水位升高溢出水池，当水位低于G1值只开启A水泵。

1.4 控制特点

PLC控制现场接线简单，就一根485总线将变频器和PLC连接，实现变频器的启动、停止及频率给定等。如发生故障，外部现象单一（实际发生停机事件），PLC内部程序复杂，一时难以解决，影响生产。

2 控制及主回路改造

2.1.1 DCS控制原理。图1控制端子3-20新增接线，可知变频器5-9两个端子可以启动变频器，3-4两个端子给变频器4-20mA调速信号，因此增加DCS启停和调速回路，来控制变频器的运行，实际中增加2个24V继电器，一个实现PLC到DCS的切换控制，一个启停变频器。实际切换中要将P0719参数由66改为2，66表示PROFIBUS通讯控制，2表示端子输入信号控制。

2.1.2 调速原理。通过DCS输出4-20mA调速信号，送到变频器的模拟输入端子3和4，进而控制变频器的转速。

2.1.3 控制特点。易于控制，可以任意开启A或B电机，保障生产。但是操作复杂，需要电气人员改参数，主回路还要接触器K1得电主回路才可接通，因此就要PLC A38.1单元输出高电平给K01得电，所有当整个PLC系统有问题是主回路是无法闭合的，即使变频器有输出，循环水泵也不运转。

3 注意事项及常见故障

（1）退出运行时参数无法修改，说明PLC程序未完全停止，要求工艺调整。

（2）电机不上量，确认接线无误的情况下，检查PLC状态下继电器一个不亮，P0719为66；DCS状态下P0719为2；检查P0701为2。

（3）DSC下起不来检查继电器相应的灯亮，变频器3、4应有4-20mA信号，5、9之间应接通通。继电器1、2、5、6、8、9亮。

（4）DCS切换到PLC时电机都不启动，检查参数均正确，无报警信号。要求工艺彻底停掉PLC程序，再重新启动。

4 增加操作柱旁路变频器回路改造

4.1 操作柱常规控制原理

新增完整旁路，将变频器甩掉，包括主回路和控制回路，假如PLC、DCS或变频器任何一个有故障，就可以现场经过操作柱开启电机，电机运行有ZEV保护，可以实现热过载，过电流、不平衡等保护。新增主接触器一个常闭节点串接在PLC 和DCS启停回路中互锁，操作柱开启电机后，原来主接触器K1就不能得电，保障安全。

4.1.1 调速原理。不可以调速，电机全速工频运行。

4.1.2 控制特点。简单方便，易于控制，可以任意开启A或B电机，和PLC和DCS系统没有任何关联。但是需要人工操作，不可以实现自动化。在变频器故障的情况下，工艺又必须要求设备继续运行的情况下，只能用此法。