浅谈成都某厂脱水电器控制系统及故障诊断

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1、2010年水处理新技术新1二艺及给(污)水厂运行管理高级研讨会论文集浅谈成都某厂脱水电器控制系统及故障诊断杨秀莲(成都市排水有限公司维修中心，四川成都610042)摘要：污水处理过程中产生大量污泥，污泥脱水是污水处理工艺中的重要环节之一。污泥能否及时处置，直接影响污水处理厂的正常运行。为此，首先要保证污泥处理的设备正常运行。而电气控制系统的准确性、可靠性、及时性则是保证污泥处理设备正常运行的灵魂。关键词：离心机；泥饼泵；PLC；CPU1引言成都市排水公司某厂(简称甲方)脱水系统，于2008年进行改造，2009年6月投入试运行至今。工程施工方为北京麦格天道公司(简称乙方)。工程因种种原因除增加

2、一套脱水系统外，其它5套系统采取部分硬件设备改造。改造的主要设备有离心机、泥饼泵、螺旋输送机、切割机、泥泵电磁流量计、药泵电磁流量计、泥斗、泥斗物位计、破桥设备。未改造的设各为进泥泵、药泵(图一中虚线部分)、储泥池液位计、配药罐液位计、冲洗水泵。未改造设备的控制系统由荷兰DHV公司提供。改造的离心机是乙方代理的德国WESTFALIA离心机，泥饼泵为英国MONO公司生产的。所有流量计和物位计为美国ABB公司产品。螺旋输送机以及电气控制柜由成都蜀洁环境工程公司提供。这一较为复杂的系统，因采取部分设备改造的方式，在控制上每一个子系统与总PLC的无缝含接，无论对甲方还是乙方技术人员在技术上都具有纵深

3、的要求。否则维修中心技术人员，在投运后的故障诊断及故障处理工作中面临极大的挑战。2工程电气控制系统的结构以及控制简介工程电气控制由两套PLC控制系统组成。一个是以泥饼泵控制为主的总PLC系统；一个是以离心机控制为主的PLC系统，两套系统相互通讯相互控制，具体见图1。!篓曼苎!皇：!二二一lj⋯．篓婴⋯一j一——L-—一———：i一}⋯⋯一一1竺竺竺兰竺皇!!—一}总j患夏!!■一PLC{’．机多毳二禁c】亘五一：：统图1脱水系统控制结构图总PLC全套硬件采用西门子公司的产品，其中CPU为两门子的S7—300。25个输入输出模．．299．．一一蝴一2010年水处理新技术新：E艺及给(污)水厂运

4、行管理高级研讨会论文集块，其中模拟量模块6个，数字量模块19个。配置上传信号通讯卡，以便离心机运行状态上传到总控室。总PLC控制2台泥饼泵、2台螺旋输送机、2台破桥机、2台刀闸阀、4台旋塞阀。并接收它们的反馈信号。同时还要接收泥斗液位、泥饼泵出口压力、泥饼泵干运行保护信号并进行比较计算以便控制泥饼泵的运行。其中旋塞阀设备在改造中未采用。为满足WESTFALIA的控制程序，乙方采用扩展继电器触点，虚拟反馈它们的状态。离心机PLC同样全部硬件均采用西门子公司的产品，CPU为S7．300。5个输入输出模块，其中3个模拟量模块，2个数字量模块。在实际结构上有2个模块与CPU组成在一起。离心机模块具有

5、输入输出功能。离心机PLC控制进泥泵、药泵、切碎机、冲洗水泵，并接收它们的反馈信号。对泥泵变频、药泵变频进行速度设定并接收它们扭矩反馈信号。除此之外，还要接收泥流量、药流量信号，并进行比较计算以便控制离心机系统的运行。3故障案例分析从2009年6月试运行以来，作者主持多次脱水系统电气控制故障诊断与排除工作。下面例举几个典型的故障案例。3．1离心机突然以螺旋输送故障报警停机3．1．1故障现象描述2010年3月18日脱水机(1．2．3)突然停机，停机以螺旋输送报警方式。泥饼柜00．K10继电器失电。经重新复位后，又能开机。下午离心机(4．5．6)又突然停机，同样重新复位后又能开机。针对频繁停机故

6、障，采取用手动方式开泥饼泵、螺旋输送机。实现手动的措施是：将泥饼变频器柜-X2“4”、“5”短接，实现泥饼泵手动。将总PLC柜00．K10、00K20两个继电器的6对触点短接，实现螺旋输送机手动，而离心机仍然自动运行。3．1．2故障技术分析本次以螺旋输送机故障报警频繁停机的现象，从离心机、泥饼泵、螺旋输送泵控制图分析出导致停机的原因在于：当正常自动开机时，在按离心机DCU8控制器上的“ON”后，转筒马达起动，辅助马达起动，离心机起动。离心机空载运行至转速达3000转／分钟后，再按离心机DCU8控制器上的“PRODUCE”，起动泥泵、药泵。然后由总PLCDO模块A16、A17一输出信号，通过继

7、电器控制螺旋输送机“5．104”、“5．107”触点_螺旋输送机运行一通过5KM继电器触点反馈信号到总PLCDI模块A6、A7一再与DO模块A25通讯一A25延时(约60秒)控制00．K20、00．K10一发送信号给每台离心机DI模块100=00．A0．CPE2．7／31．1-÷每台离心机收到螺旋输送机(德国人习惯叫固体侧)准备好信号。本次故障原因在于DO模块A25无信号输出，离心机PLCDI模块100=00