循环水泵房自控系统升级改造实例

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1、第11卷第3期宁夏工程技术Vo1．1lNo．32012年9月NingxiaEngineeringTechnologySep．2012文章编号：1671—7244(2012)03—0254—04循环水泵房自控系统升级改造实例朱咏(中色(宁夏)东方集团有限公司，宁夏石嘴山753000)摘要：为了解决某工厂原循环供水系统在通讯、控制、变频器、组态操作等方面存在的安全稳定性问题，采用了集中监视、分散独立控制技术和应急供电供水的事故应急处理方式，对其通讯、控制、变频、组态、应急供电供水方面进行了全面的稳定性升级改造．改造后，分散独立控制技术使系统

2、在通讯、控制、操作方面对各环节无依赖性，增加了系统的可靠性；事故应急备用回路在事故时起到了备用保护作用，增加了系统的安全性．经过3个月的运行，系统无断水、无事故现象，验证了新系统是安全、稳定、可靠的．关键词：集中监视；分散独立控制；应急供电供水；安全稳定性中图分类号：rrP273文献标志码：A工业循环水系统是为工厂生产设备实施水冷却而配置的，特别是给高温退火炉供水，退火炉运行时分为抽真空、升温、保温、降温4个过程．在此过程中生产不能中断，一旦供水中断、压力不稳定，轻则影响产品的稳定性；重则高温炉耐火材料熔毁，退火炉设备和产品都将报废，给

3、生产造成巨大损失．因此，循环水泵房供水自控系统是保证全厂生产用水的关键．本文以某工厂的循环供水系统改造为例，对全厂循环供水系统的通讯、控制、变频、应急供电供水方面进行了全面的稳定性升级改造，此次改造主要采用了集中监视、分散独立控制技术和事故应急供电1·电机2I电机3．电机供水的方式，从而达到了循环供水不间断、不停机、图1原系统自控系统结构图无事故的要求．1．2原系统存在的问题1原系统结构及存在的问题1．2．1通讯及组态控制方面组态控制和通讯采用1．1原系统结构两级树型结构现场总线技术Ill，节点为3级串联，任一循环水泵房原系统采用的是集

4、中监控方式(图节点出现故障，如PLC、计算机或变频器出现故障，都1)，监视和操作都集中在工控机组态上，控制系统分会造成无法运行或操作．此系统受PLC、工控机、变频为3层：第1层为工控机组态，第2层为PLC，第3器3层制约，出现故障后又需按如下步骤排除故障：层为现场设备(变频器、软启)．第3层分为两级树型①人为进行变频器故障复位，需耗时3min左右；②通讯方式：第1级组态通过工业以态网与PLC进行建立PLC与变频器之间OPC通讯，需耗时1min左数据交换，第2级PLC通过ProfibusDP与变频器右；③建立组态与PLC之间通讯，需耗时1

5、min左进行数据交换．系统组成：中控室为1台工控机右；④工控机开机，操作人员进行启／停操作，需耗(IFIX组态)加1套PLc(s7_3o0)组成集中监控，控制时2min左右．一拖二加一拖三(共计5台110kW水泵)2个子系统．可见，每次故障后，恢复到正常供水压力需耗一拖二子系统和一拖三子系统均配备1台90kW变时7min左右，在绝对不允许停机停水的工况条件频加1台110kW软启．下，以上的通讯控制方式存在严重的设计缺陷，需收稿日期：2012—03—12作者简介：朱咏(1978一)，女，助理工程师，主要从事电气自动化方面的研究第3期朱咏：

6、循环水泵房自控系统升级改造实例255对其网络系统结构进行修改．中断，变频器是敏感设备，会在0．5s内因供电缺相1．2．2控制方面原系统采用一拖三加一拖二控制立即停机，变频器故障保护，造成一次停水；当人为水泵的方式．优点：节约资金，一次性投入小；采用了恢复变频器故障后，备用线路正在运行，l主进一拖三和一拖二一用一备控制方式，避免了一套系线电压恢复，又自动切回到1主进线，切换过程统失效，无法运行．缺点：底层虽然为2套系统一备中，又会造成短时供电中断，造成二次停水．可见电一用，但是顶层监控组态、PLC、供电却只有1套，一源备自投双回路供电也是

7、造成不稳定供水的一个旦顶层瘫痪，底层也随之瘫痪．如果想采用这种控制重要隐患．方式，顶层设计应为PLC采用双CPU互为备用，工2系统改造的实施与效果控机采用2台互为热备，一拖三为1线路供电，一拖二为线路供电，双回路供电，这样才更加可靠，2．1改造目标但如果实现以上方式，一次性投资又会比较大，达不此次系统控制方式的改造关系到整个工厂的到即省钱又可靠运行的目的．生产，如果简单地推倒重来，必定造成原有设备的1．2．3变频器选型方面原系统循环水泵为110kW，浪费，系统重建不仅投资过大，还关系到长时间停变频器选型为90kW重载型，设计者考虑到了循

8、环水，造成工厂停产，损失巨大．针对以上问题，此次改水泵为轻载，90kW重载变频器相当于110kW轻造定位为不停水全面升级稳定性改造．具体要求：改载，在选型上没有问题，可在实际使用中变频器经常造过程中不能停水