氮氢气循环增压机控制系统改造

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1、氮氢气循环增压机控制系统改造崔新跃平顶山工业职业技术学院，河南平顶山，467001摘要：为满足平顶山飞行化工公司联碱工艺流程满负荷的生产要求，实现生产过程的自动化运行，设计了氮氢气循环增压机控制系统。该系统采用S7-200可编程序控制器作为整个控制的核心，通过电接点压力表、隔爆铂热电阻采集的压力与温度信号传输到多路巡检显示控制仪进行监测，实现了工艺流程的控制。关键词：氮氢气；增压机；PLC；改造中图分类号：TH137.8+3文献标识码：B概述平顶山飞行化工公司自300kt万吨联碱项目投产以来，因冰机供应项目较

2、多，导致联碱生产过程中无法满足工艺流程满负荷生产要求，氢氮气的压力问题也成为了一直制约着联碱生产的质量和产量的问题。该公司在工艺流程上增加了氢氮气增压机及其控制系统，笔者将从工艺流程、控制系统建立等方面详细分析了氮氢气循环控制系统研究1氢氮气增压工艺流程氮氢气经总进气阀分别进入两个I级吸气缓冲器中，当压稳定到1.35MPa时进入增压机的两个I级气缸内进行压缩。增压机将氮氢气压缩至1.8MPa，被压缩的气体通过管路分别进入两个I级排气缓冲器中。此时的气体温度达到60℃，最后将气体同时输送到一个I级冷却器中进行冷

3、却。冷却后的气体经过I级分离器中进行气水分离，分离器底部安装截止阀控制排水。在分离器上部经过压力表检测出达到1.8MPa的气体被送至后续系统，余下的一部分经放空阀排放到大气，另一部分则循环进入增压机内继续增压。2增压机电气系统2.1电接点压力表电接点压力表由测量系统、电接点组、调节装置等组成，电接点组由三个导电针及相应触头组成，当被测压力超过给定值时，指针带动信号导电针与上限(或下限)信号导电针接触发出电的信号，使被控对象实现自动控制和报警的目的。本系统中循环油压力，冷却水压力，进气压力，排气压力均采用电接点

4、压力表进行检测。当进气压力大于0.35Mpa，排气压力大于1.8Mpa，循环油压力小于0.15Mpa时，PLC输出信号控制继电器动作，使断路器分闸，主机停止运行。2.2隔爆铂热电阻隔爆型铂热电阻是一种铠装热电阻，用于对温度参数进行测量。结构比较特殊，热电阻体与不锈钢保护套管封装成一个整体，具有防爆特点。系统运行过程中不断检测电机定子温度、电机轴承温度、左排气温度。右排气温度、左进气温度、右进气温度和冷却水温度，通过温度变送器转换为电信号形式远传给闪光报警器，实现温度的监视和控制。2.3多路巡检显示控制仪智能多

5、路巡检控制仪为万能信号输入，能适配热电偶、热电阻、毫伏、电流信号。可以将现场的传感器所测得的数值通过信号转换直观的表现在显示仪上，本系统采用两台八路巡检显示仪，对三个电机定子温度、两个电机轴承温度、左排气温度、右排气温度、左进气温度、右进气温度和冷却水温度进行巡检。每个输出点可设置上、下限控制区间，并且集中输出。3增压机控制系统该增压机由YB450M2-14200KW隔爆型三相异步电动机驱动，机组的控制由仪表柜、就地仪表盘、电控柜组成。为确保增压机安全、可靠地运行，采用S7-200可编程序控制器进行控制，实现

6、可靠、自动的联锁和保护。3.1系统结构系统控制主要由电控柜和仪表柜组成，仪表柜完成整个机组的联锁控制和保护，其逻辑控制由西门子公司SIMATICS7-200系列PLC(CPU224)控制，该PLC有8点24VDC输入和10点继电器输出。各压力信号和电机定子温度、按钮等开关信号送入PLC输入口，由程序控制输出声光报警信号和启、停机信号，仪表柜上设置有电源电压表，电控柜上设置有主电机电流表、电压表、软起动器等电工仪表，气体进排气温度巡检仪、报警信号指示灯、蜂鸣器、设备运行状态指示灯和主机启停按钮，如图1所示。KM

7、1KM2KM3KM4HL1SB1SB2FR1SB3SB4FR2SA1SA21#油泵电机接触器旁路阀门KM2S7-200I0.0Q0.0I0.1Q0.1I0.2Q0.2I0.3Q0.3I0.4Q0.4I0.5Q0.5I0.6I0.0I0.7I1.0I1.1IW0IW2IW4IW68点温度巡检仪油泵开二备一油泵开一备二循环油压≤0.3MPa循环油压≤0.15MPa循环油压≥0.4MPa2#油泵电机停止2#油泵电机启动1#油泵电机停止1#油泵电机启动2#油泵电机接触器旁路阀门KM2主机电机接触器旁路阀门KM2主机电

8、机故障连锁旁路阀门KM2PLC运行致使旁路阀门KM2图2PLC系统结构图、、图1PLC系统结构示意3.2PLC软件设计（图2）当检查外部设备无异常，电气控制柜送电后，增压机系统开始工作，主机电机启动主机电机故障连锁断开油泵开一备二按钮按下1#油泵电机启动1#油泵按钮按下循环油压≥0.4MPa烟道进口湿度HR≥设定值HR1（85%）0.15MPa≤循环油压≤0.3MPa烟道进口湿度HR≥设定值HR1（