申克計(jì)量秤控制系統(tǒng)升級(jí)改造應(yīng)用分析

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摘要：本文主要介紹了申克計(jì)量秤控制系統(tǒng)在一套聚丙烯裝置造粒機(jī)升級(jí)改造應(yīng)用，此控制系統(tǒng)為德國(guó)申克公司生產(chǎn)，計(jì)量秤測(cè)量精度高，由主計(jì)量秤W801和固體添加劑秤W804A-E組成，工藝人員通過(guò)上位機(jī)和就地盤(pán)進(jìn)行操作及監(jiān)盤(pán)。

關(guān)鍵詞：計(jì)量秤；控制系統(tǒng)；改造應(yīng)用

自2005年至今,大慶煉化公司30萬(wàn)噸/年一套聚丙烯裝置造粒機(jī)申克秤控制系統(tǒng)出現(xiàn)多次故障，如計(jì)量秤W801控制器“SY04”和“SY23”通訊故障、觸摸屏硬件故障以及電氣故障等，造成造粒機(jī)聯(lián)鎖停機(jī)，并且計(jì)量秤控制器已經(jīng)運(yùn)行了15年，已超過(guò)正常使用壽命，其通訊及其他故障逐年上升，不利于安全平穩(wěn)生產(chǎn)，因此，對(duì)其控制系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造。

1計(jì)量秤控制系統(tǒng)升級(jí)改造

大慶煉化公司30萬(wàn)噸/年一套聚丙烯裝置擠壓造粒機(jī)計(jì)量秤系統(tǒng)儀表為德國(guó)申克公司提供的DISOCONT系列產(chǎn)品，計(jì)量秤控制系統(tǒng)主要由W801主計(jì)量秤和W804A-E失重計(jì)量秤組成，共6臺(tái)計(jì)量秤。主要工作流程是聚丙烯粉料進(jìn)入W801主計(jì)量秤（原理是科里奧利質(zhì)量流量計(jì)），計(jì)量秤上端帶有力矩傳感器及速度傳感器，測(cè)得扭力與轉(zhuǎn)速信號(hào)（恒定），輸入計(jì)量秤控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)流量計(jì)量；并且與設(shè)定值進(jìn)行比較，調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)下料閥RF802轉(zhuǎn)速(變頻調(diào)速)，實(shí)現(xiàn)流量控制，而W804A-E失重計(jì)量秤主要是添加不同比例的添加劑，來(lái)進(jìn)行測(cè)量重量的變化，從而實(shí)現(xiàn)流量的測(cè)量。主計(jì)量秤控制系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)測(cè)量與采集單元、控制單元和執(zhí)行單元三部分組成。采集的力矩、速度和倉(cāng)重信號(hào)先在數(shù)據(jù)測(cè)量和采集單元內(nèi)處理，由一根電纜傳送至控制單元，減少了信號(hào)干擾及維護(hù)費(fèi)用。控制單元由控制器和PLC控制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。執(zhí)行單元就是通過(guò)控制旋轉(zhuǎn)下料閥RF802和W801恒定電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)PP粉料的計(jì)量和流量控制。計(jì)量秤控制系統(tǒng)從2005年投入運(yùn)行至今，該系列儀表已經(jīng)停產(chǎn)，目前已無(wú)任何備件。因此，該控制系統(tǒng)運(yùn)行存在重大的潛在隱患，一旦計(jì)量秤系統(tǒng)發(fā)生問(wèn)題，整個(gè)造粒機(jī)將停車(chē)很長(zhǎng)時(shí)間，這將給聚丙烯裝置生產(chǎn)帶來(lái)巨大損失，所以將計(jì)量秤控制系統(tǒng)以及相關(guān)儀表部分，進(jìn)行全面升級(jí)，保證在能夠完全實(shí)現(xiàn)原有功能的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地功能化升級(jí)。另外，申克控制系統(tǒng)與PLC之間是通過(guò)液晶觸摸屏通訊連接到PLC系統(tǒng)，設(shè)備的報(bào)警以及各種運(yùn)行狀態(tài)都在液晶觸摸屏上進(jìn)行觀察，一旦液晶觸摸屏出現(xiàn)問(wèn)題，容易造成計(jì)量秤系統(tǒng)通訊中斷，引發(fā)聯(lián)鎖停機(jī)。通過(guò)檢修期間對(duì)申克計(jì)量秤控制系統(tǒng)中的控制器、擴(kuò)展單元以及觸摸屏通訊進(jìn)行升級(jí)改造，將計(jì)量秤W801和W804A-D的計(jì)量秤原有控制器VSE20100更換新的控制器VCU20100，并取消擴(kuò)展單元VEA，I/O控制點(diǎn)全部集中在新控制器上進(jìn)行控制計(jì)量秤，這樣就避免出現(xiàn)“SY04”的內(nèi)部通訊故障，從而造成造粒機(jī)聯(lián)鎖停機(jī)。

主要改造內(nèi)容：

（1）原控制柜利舊，拆除原有主秤/輔秤DISOCNT控制系統(tǒng)部分，原位置安裝新型DISOCONT-TERSUS控制系統(tǒng)，電氣部分保持不變，主計(jì)量秤W801改為硬線連接PLC控制，其余失重秤W804A-E依然為DISOCONT與PLC通訊，硬接線信號(hào)保持不變。

（2）增加網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，用于DISOCONT-TERSUS與VHM之間的以太網(wǎng)通訊。（3）新的DISOCONT-TERSUS控制系統(tǒng)選擇硬線及以太網(wǎng)的通訊方式直接連接到PLC系統(tǒng)。

（4）原來(lái)通過(guò)DISOCNT連接到PLC的信號(hào)，通過(guò)新的控制系統(tǒng)直接連接到PLC系統(tǒng)。

（5）計(jì)量秤設(shè)備的報(bào)警以及各種狀態(tài)均可通過(guò)DISOCNT觸摸屏進(jìn)行觀察，并且DISOCNT觸摸屏出現(xiàn)問(wèn)題不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。

（6）主秤和輔秤的參數(shù)修改、校正以及內(nèi)部各數(shù)據(jù)的狀態(tài)等，也可以通過(guò)DISOCNT觸摸屏進(jìn)行觀察。

（7）主秤與輔秤控制系統(tǒng)DISOCONT升級(jí)為DISCONT-TERSUS：VMC(VLW)+VIO，完全實(shí)現(xiàn)原有的控制功能，以及與PLC之間的信號(hào)控制，與原控制系統(tǒng)相比較，具有參數(shù)易查詢(xún)修改，功能易組態(tài)，使用EASYSERVE軟件操作簡(jiǎn)便，直接以太網(wǎng)操作等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)觸摸屏軟件，進(jìn)行組態(tài)修改，與控制器的通訊方式改為以太網(wǎng)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)HUB通訊六臺(tái)計(jì)量秤，將主計(jì)量秤W801新的控制器進(jìn)行修改硬線連接信號(hào)，將啟停和設(shè)定點(diǎn)通訊控制更改為硬線控制，與造粒機(jī)PLC進(jìn)行直接的控制啟停和設(shè)定點(diǎn)，取消它與PLC的通訊控制啟停和設(shè)定點(diǎn)，通過(guò)其主計(jì)量秤的改造，即使觸摸屏出現(xiàn)死機(jī)、斷電和通訊故障，依然能夠控制主計(jì)量秤的運(yùn)行，設(shè)備的報(bào)警以及各種狀態(tài)均可通過(guò)觸摸屏進(jìn)行觀察，并且觸摸屏出現(xiàn)問(wèn)題不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，這樣避免出現(xiàn)觸摸屏硬件故障及“SY23”通訊故障，從而造成造粒機(jī)聯(lián)鎖停機(jī)。原計(jì)量秤電氣故障信號(hào)是由配電柜連接到秤控制器，然后再連接到PLC系統(tǒng)中，秤控制器作為中轉(zhuǎn)；當(dāng)發(fā)生堵料或秤控制器故障等其他故障停機(jī)信號(hào)時(shí)，PLC系統(tǒng)上也會(huì)發(fā)出電氣故障，無(wú)法區(qū)別電氣故障還是其他原因聯(lián)鎖停機(jī)信號(hào)，因此，將電氣故障信號(hào)直接連接到PLC系統(tǒng)中，修改PLC聯(lián)鎖邏輯程序，作為報(bào)警，并在秤控制器中程序參數(shù)設(shè)置，將電氣故障信號(hào)取消，更改邏輯實(shí)現(xiàn)，解決了多年來(lái)困擾機(jī)電儀與工藝的聯(lián)鎖問(wèn)題，從而降低了造粒機(jī)停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)，減少了意外停工。通過(guò)計(jì)量秤控制系統(tǒng)升級(jí)改造，解決了控制器通訊、觸摸屏、電氣故障等聯(lián)鎖停機(jī)的重大問(wèn)題，能夠在停機(jī)時(shí)迅速判斷故障原因，針對(duì)故障原因采取措施，減少主計(jì)量秤停機(jī)造成聯(lián)鎖停機(jī)次數(shù)，消減了因電、儀設(shè)備誤動(dòng)作造成機(jī)組停機(jī)，而導(dǎo)致的一套聚丙烯造粒機(jī)意外停工的風(fēng)險(xiǎn)；減少停機(jī)造成不必要的損失，每減少一次停工，可為公司節(jié)省30余萬(wàn)元，大大增加了公司的經(jīng)濟(jì)效益，確保機(jī)組長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。

2結(jié)語(yǔ)

計(jì)量秤控制系統(tǒng)升級(jí)改造后，運(yùn)行良好，工作性能可靠，計(jì)量精確，故障率少，在實(shí)際運(yùn)行中得到了充分的驗(yàn)證，為30萬(wàn)/噸聚丙烯裝置安全平穩(wěn)生產(chǎn)，發(fā)揮了實(shí)際作用，適用于同類(lèi)計(jì)量秤控制系統(tǒng)升級(jí)改造，其適用及推廣性的前景是可觀的。

參考文獻(xiàn)：

[1]申克計(jì)量秤用戶手冊(cè).

作者：孔令峰 單位：大慶煉化公司電儀運(yùn)行中心電儀運(yùn)行車(chē)間