空分工艺循环水泵电控系统的改造

科学之友Friend of Science Amateurs2011年04月空分工艺循环水泵电控系统的改造魏文建(北方铜业股份有限公司侯马冶炼厂，山西侯马043000)摘要:通过对空分工艺中循环水泵电控系统的改造，将其联锁部分的继电器控制改为用可编程控制器PLC控制,增强了系统的可靠性,简化了控制接线,便于故障的判断与查关键词:空分工艺;水泵; 电控系统;改造中图分类号: TV73文献标识码: A文章编号: 1000108011111 -051-031概述北方铜业股份有限公司侯马冶炼厂空分车间循环泵、给水28泵承担着工艺设备冷却的重要任务,8台水泵电气控制部分既有电气联锁,又有同仪表的流量、压力联锁。北京设计院在1997年设计的电控系统仍采用传统的继电器控制方式。由于接点较多,非常容易出现故障,且电气回路接线复杂.查找故障困难.给检做7-----修T.作带来很大不便,给T.艺的正常运行造成安全隐患。2010年9月侯马冶炼厂设备检修期间,将其联锁部分的继电器控制改造p2s 2m |1x2 IKA I一A为用可编程控制器PLC控制,不仅增强了系统的可靠性,而且简化了控制接线,便于故障的判断与查找。子u2xm1 .2m22原水泵电控系统工作原理及存在的问题2冰中工艺中各有两台循环泵,两台给水泵共计8台泵,两台泵工2m788昂8_φ_◎2正21212作方式为一用一备。具体动作原理见图1。采用1#泵运行、2#泵备用的工作方式时，当1#泵转换开关1SA放在手动位置,2#围1原继电器控制原理團泵转换开关2SA放在自动位置.按下起动按钮1SP,接触器1kM中的常开接点闭合,接触器2KM得电,2#泵起动运行。另外,在得电吸合,1 #泵起动运行。同时1SF的机械联锁接点闭合,接通循环水流量小于480 m/h(给水泵的压力低于4.8 MP)时,从仪表中间继电器1 KA1,为时间继电器KT得电做好准备。当1#泵出专业送来的P(J)接点闭合，中间继电器1KA2得电,1KA2串接在现故障,热继电器I KH常闭接点断开,接触器1 KM失电,其常Fc输入闭接点接通.时间继电器KT得电,经过整定的时间(2s)后,其延创起工艺新环泵望置低时常开接点闭合,中间继电器1KA3得电, IKA3串接在自动回路000.。000 -品叫m700L0L tDC24nc输出的==========01001f 01002执沙系统锦环象自动创路技道推电器"“占占■中中国煤化工艺给水息做毕报督绝电器7φ◎◎◎◎◎lMHC N M H G座木就级险度置携虫量f圈2 PLC 输入输出接线图应用技术魏文建:空分工艺循环水泵电控系统的改造表1 PLC程序.0004IMOSC副制1.乙10循环夏运地址指令 操作数00005, TIMO5n 2000100100O0TIM0D3! 20001)制KL:001JANDNOT JIM0O3200020000, 0004120001, 00005OUT000sTM07TIMDOL、 2000005 -200100060”D0000ANDNOT hMDO50061OR20010TEM00500007AND NOT TIMO8000800063t20010。0000. IMDO60200毫用果的准备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基于本厂广泛使用日本立石电机公司的OMRON系列PLC,考虑0005到通用性,选用PLC型号为CMP1A-30CDR-A,输人1输出点数2000900102为18/12点,交流电源继电器输出方式。输入回路采用24V DC电源,输出回路采用220V AC电源。n 0010C 9"1007| 01007PLC的输人1输出接线图见图2。PLC输出采用了中间继电器KA-1 ~ KA-8 (继电器型号为”ENDX0D)OMRON MY4NJ,220V AC)用米隔离,以保护PLC输出端子,同團3 PLC 梯形圄时可以节约输出点。其中,KA-1~KA-4为8台泵的自动回路接自动回路中的常开接点闭合，接触器2KM得电,2#泵也起动运点输出继电器，每个继电器各有两对常开接点串接到两台泵的行。采用2#泵运行.1 #泵备用的工作方式情况同上。自动回路中,以代替图1中的KA2和KA3的并联接点。当PLC由以上可以看出，每两台泵就有4个中间继电器、1个时间中的自动开泵条件满足时,相对应的KA-1~KA-4继电器闭合,继电器参与工作,由于大量触点存在，且继电器较容易损坏,因其接点接通泵的自动回路.启动备用泵。KA-5~ KA 8继电器各此导致故障频繁发生。为此,本厂决定采用PLC对其进行改造。有-一对中国煤化工T的电源回路中(原电铃和指:KA-8的接点接人到3硬件设计和输出继电器描述AC220 IH. C N M H G相对应的KA-5-KA-8本厂的改造思想是去掉原控制系统中的各个继电器(KT、继电器闭合,其接点接通电铃和指示灯的电源,发出声光报警信1KA1、2KA1、KA2、KA3),将其用PLC当中的逻辑继电器代替。(下转第55页)-52-.科学之友Friend of Science Amateurs2011年04月u(i+1. )=u(i)+du(i);内的反应( 01=0.05s),图1给出了理论解与数值计算结果对比。ut(i+1 )=u(i)+dut(i);为验证求解结果的正确性.首先给出该体系在正弦脉冲作用ut(i+I )=ut(i)+ut(i);时间Is内的理论解: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图1理论解与数值计算结果对比for i=l:n参考文献:y2(i)=u(i);[1]唐友刚高等结构动力学M].天津:天津大学出版社,2002.[2]呂同富,康兆敏,方秀男.数值计算方法[M],北京:清华大4求解实例学出版社,2009.[3)邢棉.MATLAB数值计算在高等数学教学中的应用探讨计算实例如下:单自由度体系具有如下特性:m=0.253 3千U].中国科教创新导刊,2010.磅力.秒9/英寸k=10千磅力1英寸.Tn=ls (w.=6.283 弧度1s),|4)李初晔,王增新.结构动力学方程的显式与隐式数值计算ξ =0.05。试确定体系在正弦脉冲力p(1)=10sin( π/0.6)作用下1sU].航空计算科学.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页)号。此时,将解除按钮SAI ~ SA4扭到断开位置,解除报警信号。5结束语4软件设计改造完成后的电控系统用1个PLC取代了原先16个中间该系统的梯形图全部采用最基本的逻辑指令完成，并保持继电器和4个时间继电器，通过半年多的应用实践证明，采用了原继电器控制系统的设计思路,因此直观、易懂。PLC对复杂的继电器控制系统进行改造是非常成功的,不仅简化根据原电控系统工I作原理绘制出梯形图,见图3。了控制接线,便于故障的判断与查找，而且控制系统的稳定性.根据梯形图写出PLC程序,见表1。可靠性大大提高。Space- division Craft Circulating Water Pump Electrically ControlledSystem’s Transformatinn中国煤化工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-