潤滑油站控制系統(tǒng)設計

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PLC（ProgrammableLogicController）可編程邏輯控制器，它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。它已廣泛應用于工業(yè)控制，通過用戶存儲的應用程序來控制生產(chǎn)過程，具有強大的優(yōu)點。也為工業(yè)自動化提供近乎完美的現(xiàn)代化自動控制裝置。隨著技術(shù)的快速發(fā)展，PLC技術(shù)的應用越來越廣泛，如合理應用PLC技術(shù)，是現(xiàn)代工業(yè)控制正在努力發(fā)展的方向之一。作為4747m3高爐重要配套設施的240t/h鍋爐，其給水泵是關系到鍋爐系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的關鍵。240t/h鍋爐的給水泵系統(tǒng)由兩臺給水泵組成，由一臺啟動給水泵為主，另一臺給水泵作為備用或輔助。這樣的給水泵配置有利于給水泵主機系統(tǒng)出現(xiàn)故障或不能滿足鍋爐運行需求時，啟動備用給水泵系統(tǒng)補充不足，避免由于給水泵故障造成的鍋爐停爐。而稀油潤滑站為鍋爐給水泵的運行提供潤滑用油，以保證給水泵的順利運行，進一步保障了鍋爐的安全運行。作為給水泵運行的重要條件，稀油潤滑站的正常運轉(zhuǎn)是整個鍋爐系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的根本。240t/h鍋爐自2011年投運以來，因潤滑油站故障先后造成4#給水泵軸瓦和電機、1#給水泵軸瓦燒毀，嚴重影響生產(chǎn)穩(wěn)定，造成了巨大的經(jīng)濟損失。出于以上原因，為保證鍋爐系統(tǒng)的正常運行，對稀油潤滑站的控制方式進行改造十分必要。

1原設計方案程序及存在的問題

根據(jù)系統(tǒng)原設計方案，每臺給水泵各配有一個獨立的稀油潤滑站，每個潤滑油站各有兩臺潤滑油泵。而遠程控制時，一個啟動命令控制兩臺泵的啟停。兩臺油泵共用一個備妥信號，油泵啟動后若備妥信號消失，則會造成停泵，且備用泵無法遠程啟動。潤滑油壓只有一個測壓點，在聯(lián)鎖狀態(tài)，當油壓低于設定值時，由電氣系統(tǒng)進行判斷后，備用泵自動啟動，油壓高于設定值時，備用泵自動停止。若油泵啟動后，油壓依然低于設定值，水泵停止。兩個潤滑油泵的互備在電器柜上實現(xiàn)。控制箱在汽輪機0m平臺，操作室在8m的平臺。這種方案存在以下問題：①兩臺油泵只有一個啟停，備妥以及壓力低信號，反映出的信息較為籠統(tǒng)，不夠直觀，水泵出現(xiàn)故障時，不能夠及時清楚的判斷是哪臺油泵的問題，不利于油泵的檢修。②油壓檢測只反饋一個壓力低信號，發(fā)生誤報的可能性較大，結(jié)果可能會不準確。③操作室在16m平臺，控制箱在0m平臺，距離較遠，出現(xiàn)緊急情況時，不方便操作人員進行應急操作。

2油泵控制改造原則

鑒于以上問題，對水泵稀油潤滑站控制方式進行改造，應遵守以下原則：①在操作室能實時監(jiān)控油泵的運行情況，并能在就地操作箱和操作室共同控制油泵的啟停。②增強連鎖條件的準確性。③在滿足連鎖條件時能快速準確的啟動備用設備，從而不影響給水泵的正常運行。為滿足上述油泵控制的改造原則，引入施耐德PLC自動控制體統(tǒng)，用PLC程序來控制油泵的啟停和連鎖，真正做到高度的精準控制。針對改造原則和PLC的引入，做到以下幾點：①增加一個啟停控制信號，使兩臺潤滑油泵各具有一個啟停控制信號。增加一個備妥信號，使兩臺潤滑油泵各有一個備妥信號，備妥信號等同于集中信號參與控制。②兩臺油泵的電源準備好的信號由原來的在電器盤上變?yōu)樯蟼鞯絇LC，方便操作人員在上位機觀察，及時發(fā)現(xiàn)問題。③在潤滑油泵出口油壓力只有一個測壓點的基礎上再增加為三個壓力開關，并調(diào)整至給水泵正常工作所需的潤滑油油壓力值，在潤滑油壓力低時壓力開關動作。④在運行中如果有至少兩個壓力開關動作，且油泵處于聯(lián)鎖狀態(tài)時，自動啟用備用泵，以保證水泵的潤滑系統(tǒng)正常工作。⑤所有聯(lián)鎖控制全部由下位機程序判斷，全部由上位機集中控制，現(xiàn)場操作箱只有啟停功能和就地集中切換開關。

3油泵控制的改造過程

根據(jù)以上設想，進行以下工作：①在稀油潤滑站出口總油管上加裝3個壓力開關，在潤滑油壓力低于給水泵正常工作所需要的壓力值，在油壓低于此值時，壓力快關吸合，并接線將此信號傳送至PLC控制系統(tǒng)。②從油泵的電源柜中取兩臺油泵的電源準備好信號，運行和停止信號，接線進入PLC控制系統(tǒng)。③在操作站上位機的畫面上增加集中，電源準備好，開泵，停泵，連鎖投入，壓力低等按鈕和指示燈。④對下位機程序進行修改，使其具有以下功能：兩臺泵都處于自動狀態(tài)，主泵集中信號到，電源準備好，鍵盤開啟動，則主泵啟動，而后自鎖，主泵運行。當主泵意外停止（非手動停止）時，另外一個泵自動啟動。當檢測潤滑油壓力的三個壓力開關信號出現(xiàn)兩個以上時，未啟動的油泵自動啟動。⑤完成以上工作后，我們又對新增設以及改動后的部分進行打點，經(jīng)試驗，所有改動前后畫面比較。

4改造后的應用效果

經(jīng)過這次對給水泵潤滑油站的改造，提高了現(xiàn)場反饋信號的準確度以及清晰度，便于操作人員及檢修人員發(fā)現(xiàn)和解決問題，由上位機集中控制，方便操作人員的及時采取應急措施。在很大的程度上降低了操作人員的勞動強度，改造前每半小時都需要到現(xiàn)場查看油泵運行情況，改造后只需在操作站上就能準確的觀察油泵的運行情況，只需每小時定點檢時觀察即可。兩臺泵互備，一臺泵意外停止，自動啟另一臺泵，降低了水泵發(fā)生故障的可能性，確保了水泵和鍋爐系統(tǒng)的正常運行，有力地維護了生產(chǎn)的穩(wěn)定，為創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益提供了根本保證。

5結(jié)語

在對240t鍋爐給水泵稀油潤滑站控制系統(tǒng)的改造后，實現(xiàn)了油泵的連鎖自動啟停，解決了在油壓底時，備用油泵不啟動，而使得給水泵不能正常工作，大大減少了生產(chǎn)隱患的發(fā)生，相比原有的系統(tǒng)而言，很大程度上降低了操作人員的勞動強度；設備的運行更加穩(wěn)定，備件的消耗明顯降低，實現(xiàn)了低成本的運行，并對類似的控制系統(tǒng)提供了技術(shù)支持。

作者：劉瑩 王小寧 劉力源 單位：安陽鋼鐵集團有限責任公司