空分工藝循環(huán)水泵電控系統的改造

科學(xué)之友Friend of Science Amateurs2011年04月空分工藝循環(huán)水泵電控系統的改造魏文建(北方銅業(yè)股份有限公司侯馬冶煉廠(chǎng)，山西侯馬043000)摘要:通過(guò)對空分工藝中循環(huán)水泵電控系統的改造，將其聯(lián)鎖部分的繼電器控制改為用可編程控制器PLC控制,增強了系統的可靠性,簡(jiǎn)化了控制接線(xiàn),便于故障的判斷與查關(guān)鍵詞:空分工藝;水泵; 電控系統;改造中圖分類(lèi)號: TV73文獻標識碼: A文章編號: 1000108011111 -051-031概述北方銅業(yè)股份有限公司侯馬冶煉廠(chǎng)空分車(chē)間循環(huán)泵、給水28泵承擔著(zhù)工藝設備冷卻的重要任務(wù),8臺水泵電氣控制部分既有電氣聯(lián)鎖,又有同儀表的流量、壓力聯(lián)鎖。北京設計院在1997年設計的電控系統仍采用傳統的繼電器控制方式。由于接點(diǎn)較多,非常容易出現故障,且電氣回路接線(xiàn)復雜.查找故障困難.給檢做7-----修T.作帶來(lái)很大不便,給T.藝的正常運行造成安全隱患。2010年9月侯馬冶煉廠(chǎng)設備檢修期間,將其聯(lián)鎖部分的繼電器控制改造p2s 2m |1x2 IKA I一A為用可編程控制器PLC控制,不僅增強了系統的可靠性,而且簡(jiǎn)化了控制接線(xiàn),便于故障的判斷與查找。子u2xm1 .2m22原水泵電控系統工作原理及存在的問(wèn)題2冰中工藝中各有兩臺循環(huán)泵,兩臺給水泵共計8臺泵,兩臺泵工2m788昂8_φ_◎2正21212作方式為一用一備。具體動(dòng)作原理見(jiàn)圖1。采用1#泵運行、2#泵備用的工作方式時(shí)，當1#泵轉換開(kāi)關(guān)1SA放在手動(dòng)位置,2#圍1原繼電器控制原理團泵轉換開(kāi)關(guān)2SA放在自動(dòng)位置.按下起動(dòng)按鈕1SP,接觸器1kM中的常開(kāi)接點(diǎn)閉合,接觸器2KM得電,2#泵起動(dòng)運行。另外,在得電吸合,1 #泵起動(dòng)運行。同時(shí)1SF的機械聯(lián)鎖接點(diǎn)閉合,接通循環(huán)水流量小于480 m/h(給水泵的壓力低于4.8 MP)時(shí),從儀表中間繼電器1 KA1,為時(shí)間繼電器KT得電做好準備。當1#泵出專(zhuān)業(yè)送來(lái)的P(J)接點(diǎn)閉合，中間繼電器1KA2得電,1KA2串接在現故障,熱繼電器I KH常閉接點(diǎn)斷開(kāi),接觸器1 KM失電,其常Fc輸入閉接點(diǎn)接通.時(shí)間繼電器KT得電,經(jīng)過(guò)整定的時(shí)間(2s)后,其延創(chuàng )起工藝新環(huán)泵望置低時(shí)常開(kāi)接點(diǎn)閉合,中間繼電器1KA3得電, IKA3串接在自動(dòng)回路000.。000 -品叫m700L0L tDC24nc輸出的==========01001f 01002執沙系統錦環(huán)象自動(dòng)創(chuàng )路技道推電器"“占占■中中國煤化工藝給水息做畢報督絕電器7φ◎◎◎◎◎lMHC N M H G座木就級險度置攜蟲(chóng)量f圈2 PLC 輸入輸出接線(xiàn)圖應用技術(shù)魏文建:空分工藝循環(huán)水泵電控系統的改造表1 PLC程序.0004IMOSC副制1.乙10循環(huán)夏運地址指令 操作數00005, TIMO5n 2000100100O0TIM0D3! 20001)制KL:001JANDNOT JIM0O3200020000, 0004120001, 00005OUT000sTM07TIMDOL、 2000005 -200100060”D0000ANDNOT hMDO50061OR20010TEM00500007AND NOT TIMO8000800063t20010。0000. IMDO60200毫用果的準備AND NOT 000000004LD0200410ANDNOT0005ANDNOT20011 ，C )2005000TORLDT00001 ouT中20011200500013TN00068200M0200040006TM0O240020ANDNOT Co0m020005花0000L 10U2000015hIMD00070200111600071TANDNOT 000'TM02.C >200020006f TM00620031007RLD000190100071002000008e IMO70002000075TIM00400200076Tout 20012C )000022AND NOT 1TIM00620020007- D，、01009水IM7.C 20008LOO。' 2008TMO3]0025-00080H " H00O0026ANDNOT TTEM0O60008100270fOUT100002800083 LDC00001Cy00.; 20009TM00729ANDNOT 100020006 .H010ANDNOT - 00070010。 IMO80032TOR LD000872009。0033TTN1002UT010020034000900011。TIMBC )2001103500090201200010JTMD4200609 OT-01008002010:38tM0009 JOR51004 -TMDO4200120019400100004ANDNOT 2001000040101004TIM00820007000%6| 2000610010TANDNOT 7TIM00701006C 01001009ANDNOT-OO1OL .045001000001J046ANDNOT TIMOO01000004720080F010二GANIDNOT 010148jouT,00002! 20009TANDNOT 7o00800104D-051ANDNOT 000000UL06ANDNOT 001080003C y9103ORL.D00107JUT00053TU20108ENIXOI，r 0100t00202010600101基于本廠(chǎng)廣泛使用日本立石電機公司的OMRON系列PLC,考慮0005到通用性,選用PLC型號為CMP1A-30CDR-A,輸人1輸出點(diǎn)數2000900102為18/12點(diǎn),交流電源繼電器輸出方式。輸入回路采用24V DC電源,輸出回路采用220V AC電源。n 0010C 9"1007| 01007PLC的輸人1輸出接線(xiàn)圖見(jiàn)圖2。PLC輸出采用了中間繼電器KA-1 ~ KA-8 (繼電器型號為”ENDX0D)OMRON MY4NJ,220V AC)用米隔離,以保護PLC輸出端子,同團3 PLC 梯形圄時(shí)可以節約輸出點(diǎn)。其中,KA-1~KA-4為8臺泵的自動(dòng)回路接自動(dòng)回路中的常開(kāi)接點(diǎn)閉合，接觸器2KM得電,2#泵也起動(dòng)運點(diǎn)輸出繼電器，每個(gè)繼電器各有兩對常開(kāi)接點(diǎn)串接到兩臺泵的行。采用2#泵運行.1 #泵備用的工作方式情況同上。自動(dòng)回路中,以代替圖1中的KA2和KA3的并聯(lián)接點(diǎn)。當PLC由以上可以看出，每?jì)膳_泵就有4個(gè)中間繼電器、1個(gè)時(shí)間中的自動(dòng)開(kāi)泵條件滿(mǎn)足時(shí),相對應的KA-1~KA-4繼電器閉合,繼電器參與工作,由于大量觸點(diǎn)存在，且繼電器較容易損壞,因其接點(diǎn)接通泵的自動(dòng)回路.啟動(dòng)備用泵。KA-5~ KA 8繼電器各此導致故障頻繁發(fā)生。為此,本廠(chǎng)決定采用PLC對其進(jìn)行改造。有-一對中國煤化工T的電源回路中(原電鈴和指:KA-8的接點(diǎn)接人到3硬件設計和輸出繼電器描述AC220 IH. C N M H G相對應的KA-5-KA-8本廠(chǎng)的改造思想是去掉原控制系統中的各個(gè)繼電器(KT、繼電器閉合,其接點(diǎn)接通電鈴和指示燈的電源,發(fā)出聲光報警信1KA1、2KA1、KA2、KA3),將其用PLC當中的邏輯繼電器代替。(下轉第55頁(yè))-52-.科學(xué)之友Friend of Science Amateurs2011年04月u(i+1. )=u(i)+du(i);內的反應( 01=0.05s),圖1給出了理論解與數值計算結果對比。ut(i+1 )=u(i)+dut(i);為驗證求解結果的正確性.首先給出該體系在正弦脈沖作用ut(i+I )=ut(i)+ut(i);時(shí)間Is內的理論解:endu(t)=e (Acos w s+Bsin ws )+Csinw1+Dcos6tx1=[0:d:];m=length(xl );y2=zeros(m,1);其中:A=R250(1-02)+4∈*02' .-5如。D-oCem1-0(1-02)+4ik (1-0)+4∈'0i圖1理論解與數值計算結果對比f(wàn)or i=l:n參考文獻:y2(i)=u(i);[1]唐友剛高等結構動(dòng)力學(xué)M].天津:天津大學(xué)出版社,2002.[2]呂同富,康兆敏,方秀男.數值計算方法[M],北京:清華大4求解實(shí)例學(xué)出版社,2009.[3)邢棉.MATLAB數值計算在高等數學(xué)教學(xué)中的應用探討計算實(shí)例如下:單自由度體系具有如下特性:m=0.253 3千U].中國科教創(chuàng )新導刊,2010.磅力.秒9/英寸k=10千磅力1英寸.Tn=ls (w.=6.283 弧度1s),|4)李初曄,王增新.結構動(dòng)力學(xué)方程的顯式與隱式數值計算ξ =0.05。試確定體系在正弦脈沖力p(1)=10sin( π/0.6)作用下1sU].航空計算科學(xué).2010,01.Using Numerical Calculation to Solute Nonlinear Dynamic EquationsGuo ChongAbstract: As the extemal loads or structural system of nonlinear dynamic equation change over time ,the analytical solution is often difcult toohtain,and needs a numerical algrithm.The article first introduces the bhasie principles of the excited linear intepolation method , central diferencemethod,Newmark' 's average acceleration method and linear acceleration method , and then gives the function sample in Matlab preparation and thedynamic response solving resuls of diferent methods.Compared with the theoretical solution,the article verifics the orrectness of compiledfunctions,and can be used as a simple way for design engincers to solve general nonlinear dynamie reponse problems.Key words: nonlinear dynanie equation;excited linear inteplation method;central dfference method;average acceleration mehod;linearacceleration method(上接第52頁(yè))號。此時(shí),將解除按鈕SAI ~ SA4扭到斷開(kāi)位置,解除報警信號。5結束語(yǔ)4軟件設計改造完成后的電控系統用1個(gè)PLC取代了原先16個(gè)中間該系統的梯形圖全部采用最基本的邏輯指令完成，并保持繼電器和4個(gè)時(shí)間繼電器，通過(guò)半年多的應用實(shí)踐證明，采用了原繼電器控制系統的設計思路,因此直觀(guān)、易懂。PLC對復雜的繼電器控制系統進(jìn)行改造是非常成功的,不僅簡(jiǎn)化根據原電控系統工I作原理繪制出梯形圖,見(jiàn)圖3。了控制接線(xiàn),便于故障的判斷與查找，而且控制系統的穩定性.根據梯形圖寫(xiě)出PLC程序,見(jiàn)表1?？煽啃源蟠筇岣?。Space- division Craft Circulating Water Pump Electrically ControlledSystem’s Transformatinn中國煤化工Wei WenjianAbstract: Through to the space division eraf in the eireulating water pump eleeC N M H Gation ,changes its itercennection part s black-white control with the programmable controller PLC control . strengthened system s reliability , simplifed the control wiring, isadvantageous for the breakdown the judgment and the search.Key words: space -division crafl; water pump; leetrically controlled system;transforms- 55-