一 、cng壓縮機(jī)
PLC控制系統(tǒng)構(gòu)成
cng壓縮機(jī)PLC控制系統(tǒng) ,按照系統(tǒng)功能及其布線,大致可以分為三個(gè)級(jí)
。分別是本地級(jí)
、中心控制級(jí)、上位顯示級(jí)
。
本地級(jí)主要以連接在工藝設(shè)備上壓縮機(jī)運(yùn)行各級(jí)運(yùn)行參數(shù)的二次儀表 ,包含溫度、壓力傳感器
、現(xiàn)場(chǎng)啟動(dòng)
、停止、急停等主令按鈕
,以及執(zhí)行各類(lèi)閥門(mén)的電磁閥等電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)
。本地級(jí)是控制系統(tǒng)的基礎(chǔ),為壓縮機(jī)提供最直接的原始判斷依據(jù)
,二次儀表作為其核心部件
,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,由隔爆型儀表逐步向本安型儀表過(guò)渡
。常采用本安型儀表
。執(zhí)行閥門(mén)的開(kāi)啟、關(guān)閉是由電磁閥完成的
。電磁閥由機(jī)械和電氣控制部分構(gòu)成
。
中心控制級(jí)作為壓縮機(jī)控制系統(tǒng)的核心,起到正常啟、停壓縮機(jī)功能以及故障聯(lián)動(dòng)功能。目前使用較為普遍的是西門(mén)子PLC可編程控制器,該控制器有自帶的輸入、輸出、通信、電源等模塊,這些外設(shè)模塊同中心CPU之間的聯(lián)結(jié)方式,有帶擴(kuò)展槽和用卡件與CPU同在一個(gè)主板下工作的兩種形式。
中心控制級(jí)在控制系統(tǒng)中稱(chēng)為下位機(jī)。上位顯示級(jí)作為控制系統(tǒng)的上位機(jī),按照目前使用實(shí)際情況,建設(shè)單位為了節(jié)省投資,大多采用顯示終端,只為用戶(hù)提供壓縮機(jī)常見(jiàn)故障代碼,這種顯示形式是以PLC控制器輸出模塊通過(guò)LED液晶顯示數(shù)字代碼。無(wú)壓縮機(jī)日常供況運(yùn)行告急顯示,再者這種情況上升一個(gè)層次是能為用戶(hù)提供壓縮機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù),以及運(yùn)行故障報(bào)警設(shè)定顯示終端的Panlview結(jié)構(gòu)。比較先進(jìn)的上位機(jī)系統(tǒng),通過(guò)CPU聯(lián)接的通信模塊通過(guò)RS232、RS485或Ethernet聯(lián)結(jié),上位機(jī)同下位機(jī)PLC控制器進(jìn)行通信。上位機(jī)上面可以根據(jù)用戶(hù)要求顯示實(shí)時(shí)壓縮機(jī)工藝系統(tǒng),各種運(yùn)行參數(shù),故障報(bào)警,可以通過(guò)上位機(jī)畫(huà)面手動(dòng)遙控工藝系統(tǒng)閥門(mén)的開(kāi)啟和停止。并且可以顯示歷史數(shù)據(jù),提供報(bào)表等功能。
壓縮機(jī)供應(yīng)商根據(jù)用戶(hù)的要求,將符合要求的上 、下位機(jī)程序安裝到上位工控機(jī)及下位機(jī)控制器后
,壓縮機(jī)按照相應(yīng)的程序工作,并將運(yùn)行參數(shù)動(dòng)態(tài)顯示到顯示終端上
。對(duì)于復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不再多述
。
二、CNG壓縮機(jī)PLC控制系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)
上面,只是對(duì)壓縮機(jī)PLC控制系統(tǒng)用文字形式進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹,僅有這些也只能對(duì)該控制系統(tǒng)有一個(gè)初步的影響,為了能夠?qū)嚎s機(jī)PLC控制系統(tǒng)有一個(gè)比較深刻的認(rèn)識(shí),主要的目的是當(dāng)控制系統(tǒng)出了故障后,我們?cè)鯓幽軌蛟谧疃痰臅r(shí)間內(nèi)排除,恢復(fù)壓縮機(jī)正常運(yùn)行。對(duì)于廣大維護(hù)工作人員來(lái)說(shuō)應(yīng)該有一定機(jī)械方面的知識(shí)儲(chǔ)備,同時(shí)應(yīng)該對(duì)控制系統(tǒng)常用的設(shè)備元件工作原理有比較熟練的掌握,比如PLC控制器常識(shí),繼電器、熱繼電器、軟啟動(dòng)控制器等的工作原理。在建立對(duì)以上基礎(chǔ)理論知識(shí)的掌握后,結(jié)合圖紙,按照正確的思路,想必一般技術(shù)人員對(duì)于排除常見(jiàn)的設(shè)備故障應(yīng)該是一件不難的事。
壓縮機(jī)PLC控制系統(tǒng)電氣原理所示。
1. 總電源電路
該壓縮機(jī)控制系統(tǒng)主要的電器設(shè)備是160kW主電機(jī)一臺(tái),3kW水泵電動(dòng)機(jī)一臺(tái),7.5kW風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)一臺(tái),1.5kW油泵機(jī)一臺(tái),油加熱器及撬房加熱系統(tǒng)為單相用電,分別為1kW、5.5kW及1.5kW氣泵電機(jī)一臺(tái)。其供電電源由CNG汽車(chē)加氣站低壓供配電系統(tǒng)配電柜引入,為380V三相四線制電源,低壓配電柜設(shè)壓縮機(jī)用電斷路器一臺(tái),PLC控制柜設(shè)GCM1-630L/3310/500A一臺(tái)作為壓縮機(jī)控制系統(tǒng)總開(kāi)關(guān),此開(kāi)關(guān)可以對(duì)壓縮機(jī)電機(jī)進(jìn)行短路及過(guò)載保護(hù)。
2.主電機(jī)的控制
主電機(jī)電路由低壓斷路器QF,軟啟動(dòng)器旁路交流接觸器KM1、中間繼電器
KA2,中間繼電器
KA1構(gòu)成。需要主電機(jī)啟動(dòng),必須具務(wù)交流繼電器
KM1得電。亦就是說(shuō)讓中間繼電器
KA2得電的條件。
主電機(jī)工作原理分析如下:
啟動(dòng):當(dāng)系統(tǒng)在自動(dòng)待機(jī)情況時(shí),儲(chǔ)氣瓶低壓信號(hào)(系統(tǒng)壓力)
P8二次儀表將該低壓信號(hào)傳輸?shù)?/font>PLC控制中心A1模塊。
PLC根據(jù)下位機(jī)內(nèi)部用戶(hù)程序。作壓縮機(jī)開(kāi)啟準(zhǔn)備,其過(guò)程較為復(fù)雜
。具體工作流程是:中間集電器
KA5得電,KA5常開(kāi)觸點(diǎn)吸合,交流接觸器
KM4得電吸合,油泵啟動(dòng),并返回信號(hào)至
CPU1M-1.3;中間繼電器
KA3得電,其常開(kāi)觸點(diǎn)吸合,交流接觸器
KM2吸合,水泵電機(jī)運(yùn)行
,并返回水泵運(yùn)行信號(hào)至
CPU2M-2.0;中間繼電器KA4得電,交流接觸器KM3得電吸合,風(fēng)扇電機(jī)啟動(dòng),并返回風(fēng)扇啟動(dòng)信至CPU1M-1.1。以上條件具備的同時(shí)在任何一個(gè)前面條件出現(xiàn)不滿(mǎn)足時(shí),后面均不執(zhí)行,比如油泵啟動(dòng)故障就會(huì)啟動(dòng)水泵了,此時(shí)PLC如未檢測(cè)到其CPU輸入端對(duì)應(yīng)的如“停止、復(fù)位、外部泄露、風(fēng)扇過(guò)載、油泵過(guò)載、油池液位低限、油箱液位低限、油箱液位低限、水泵過(guò)載、氣泵過(guò)載”這其中的任一信號(hào)時(shí)
,中間繼電器
KA1得電,軟啟動(dòng)器啟動(dòng),軟啟動(dòng)器按照設(shè)定程序
,給出旁路輸出信號(hào)
012到CPU輸入端,KA2得電,
KM1得電,主電機(jī)啟動(dòng),(
KA10~13得電再失電)打開(kāi)排污閥,再關(guān)閉排污閥
,最后中間繼電器
KA8得電,進(jìn)氣閥打開(kāi),壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)
。系統(tǒng)待機(jī)與按主令電氣按鈕啟動(dòng)其工作過(guò)程是一樣的。
停機(jī):當(dāng)系統(tǒng)壓力傳感器P8檢測(cè)到系統(tǒng)工藝系統(tǒng)壓力達(dá)到設(shè)定的最大參數(shù)時(shí),或者手動(dòng)按動(dòng)主令停止按鈕時(shí)
。
KA2失電,主電機(jī)停止,
KA3失電水泵停止運(yùn)行,
KA5失電油泵電機(jī)停止運(yùn)行,KA4失電,風(fēng)扇電機(jī)停止
,
KA8失電進(jìn)氣閥關(guān)閉,KA10~13得電1~4級(jí)排污閥打開(kāi)泄荷。
故障停機(jī):當(dāng)PLC控制器運(yùn)行過(guò)程中檢測(cè)到如壓力、溫度載等故障,以上故障信息系統(tǒng)通過(guò)輸出模塊
D,接通上位顯示終端設(shè)備
,并停止運(yùn)行。其停機(jī)順序同上
,并同時(shí)給出聲光報(bào)警等
。故障排除后
,復(fù)位系統(tǒng)重新進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。
3.水泵電機(jī)電路
水泵電機(jī)電路由主電路及控制電路構(gòu)成,其主電路由空氣斷路器
QF2 、交流接觸器
KM2、熱繼電器FR2及水泵電機(jī)M2構(gòu)成 。其控制電路由中間繼電器
KA3 、交流接觸器
KM2、CPU輸出端子 、熱繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)
FR2等。
4. 風(fēng)扇電機(jī)電路
主電路:斷路器QF3、交流接觸器KM3、熱繼電器
FR3、風(fēng)扇電機(jī)
M3。
控制回路:中間繼電器KA4、交流接觸器線圈
KM3、
CPU輸出端子、熱繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)FR2。
5.油泵電機(jī)電路
主電路:斷路器QF3、交流接觸器
KM4、熱繼電器FR4、油泵電機(jī)
M4。
控制回路:中間繼電器KA5、交流接觸器線圈KM4、熱繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)
FR4、
CPU輸出端子。
6. 油加熱器電路
主電路:斷路器QF5、交流接觸器
KM5、油加熱電阻
R5。
控制回路:中間繼電器KA6、交流接觸器線圈
KM5、
CPU輸出端子。
7.撬房加熱器
主電路:斷路器QF6、交流接觸器
KM6、撬房電加熱電阻
R6。
控制回路:中間繼電器KA7、交流接觸器線圈
KM6、
CPU輸出端子。
8.氣泵電機(jī)
主電路:斷路器QF7、交流接觸器KM7 、熱繼電器
FR5、氣泵電機(jī)M5 。
控制回路:中間繼電器KA15 、交流接觸器線圈
KM7、熱繼電器FR5常開(kāi)觸點(diǎn) 、
CPU輸出端子 。
9. 進(jìn)氣閥、排污閥控制電路
進(jìn)氣閥控制電路由中間繼電器KA8 ,與電磁閥
DT1構(gòu)成 。排污閥共有四個(gè),分別為
1~4級(jí) 。其控制電路分別由中間繼電器
KA10 、
KA11、K12 、
K13控制 。
10.信號(hào)燈顯示、故障報(bào)警電路
信號(hào)燈顯示包括運(yùn)行指示燈HL2 ,其控制電路由中間繼電器
KA1~KA4常開(kāi)觸點(diǎn)及中間繼電器KA14常開(kāi)觸點(diǎn)構(gòu)成 。當(dāng)系統(tǒng)主機(jī)啟動(dòng),主機(jī)運(yùn)行
,水泵
、風(fēng)扇電機(jī)啟動(dòng)時(shí),均使中間繼電器
KA14線圈得電 ,其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合
,燈
HL2點(diǎn)亮,系統(tǒng)運(yùn)行指示 。當(dāng)系統(tǒng)停機(jī)時(shí)
,
KA1~KA4均失電,信號(hào)HL2滅,同時(shí)
KA14常閉觸點(diǎn)吸合停止指示燈點(diǎn)亮,系統(tǒng)停機(jī)狀態(tài)。
當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)任何故障時(shí),由
CPU自身輸出端子,接通光報(bào)警信號(hào)燈
HL1,同時(shí)接通聲報(bào)警蜂鳴器,提示故障出現(xiàn)
。
11. 現(xiàn)場(chǎng)二次儀表信號(hào)回路及開(kāi)關(guān)量信號(hào)回路
標(biāo)準(zhǔn)CNG加氣站現(xiàn)場(chǎng)儀表信號(hào)大約有16個(gè),如一排壓力、溫度等信號(hào)。本系統(tǒng)二次儀表采用本安型儀表。包括現(xiàn)場(chǎng)取源部件、連接線、安全柵、A1-16、24V電源DY2、CPU輸入擴(kuò)展模塊構(gòu)成?div id="4qifd00" class="flower right">
,F(xiàn)場(chǎng)儀表傳出4-20MA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),通過(guò)安全柵到CPU輸入模塊AI同CPU內(nèi)部構(gòu)成通路。
對(duì)于諸如象啟動(dòng)、停止、復(fù)位、過(guò)載、設(shè)備運(yùn)行返回等開(kāi)關(guān)量信號(hào),在本系統(tǒng)中,接于CPU自來(lái)輸入端 ,其基本電路為
24V電源DY1,各類(lèi)開(kāi)關(guān)按鈕 ,繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)及
CPU輸入一體模塊構(gòu)成 。
武漢齊達(dá)康環(huán)?div id="d48novz" class="flower left">
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