亓磊(濟鋼集團有限公司供熱公司,山東濟南 250101)
PLC變頻器在溴化鋰制冷機組中的應(yīng)用
亓磊
(濟鋼集團有限公司供熱公司,山東濟南 250101)
在溴化鋰制冷機組運行過程中,隨著運行時間的增加,控制部分故障發(fā)生率明顯提升,使得機組的運行受到較大的影響,為了改變這一狀況,利用PLC變頻器改造機組的自控系統(tǒng),改造之后,不僅保證了溴化鋰制冷機組的平穩(wěn)運行,同時降低了機組運行時的能耗,提升了運行的經(jīng)濟效益。本文在分析溴化鋰制冷機組控制要求基礎(chǔ)上,分析了溴化鋰制冷機組自控系統(tǒng)應(yīng)用PLC變頻器的方法。
PLC變頻器 溴化鋰制冷機組 自控系統(tǒng)
在溴化鋰制冷機組多年的使用過程中,部分設(shè)備已經(jīng)老化,控制部分存在比較多的事故隱患,且機組制冷量逐漸下降,使得人們的正常生活受到較大的影響。進行機組技術(shù)改造時,應(yīng)用了PLC變頻器,將自控系統(tǒng)中部分老化、落后的硬件設(shè)備更換,以便于提升溴化鋰制冷機組的運行效率,降低能耗,實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。
1.1 冷水出口溫度控制
機組中冷水機組運行的過程中,進水口的冷水水溫為12℃,經(jīng)過冷水機的處理之后,出水口排出冷水的溫度應(yīng)為7℃,進入到空調(diào)中變?yōu)榭照{(diào)用冷水,或者成為工業(yè)工藝冷水。不過,冷水機組運行時,出水口的冷水溫度會多種因素的影響,當(dāng)這些因素出現(xiàn)變化時,出水口的冷水溫度降不能達到規(guī)定要求,這就需要對蒸汽的進汽量進行有效地控制,減小誤差,保證出水口溫度。
1.2 高壓發(fā)生器液位控制
在溴化鋰制冷機組中,需要十分重視高壓發(fā)生器液位控制,如果液位處于過高的狀態(tài)時,冷劑水會受到污染,降低制冷機組的制冷量,甚至導(dǎo)致機組的制冷功能無法正常運行,而處于過低的狀態(tài)時,會引發(fā)故障,故障嚴重時,機組會直接停止運行[1]??刂茣r,首先對高發(fā)液位進行測量,之后,溶液泵轉(zhuǎn)速利用變頻器來控制,將溶液液位誤差控制在規(guī)定范圍之內(nèi)。
1.3 限度控制
設(shè)備運行的過程中,為了避免設(shè)備發(fā)生故障,會對其各項運行參數(shù)進行檢測,通過分析之后盡早的發(fā)現(xiàn)故障隱患,之后,對制冷量進行相應(yīng)的控制,保證機組的正常運行,并保證運行的安全性。
2.1 硬件配置及功能
在機組的自控系統(tǒng)中,電器產(chǎn)品使用的均為施耐德牌,其中,PLC 2臺,變頻器1臺,中間繼電器12個,液位繼電3個,真彩觸摸屏3個,壓力傳感器3個,此外,還包含一些低壓電器設(shè)備,比如PT100電阻。硬件系統(tǒng)主要的功能包含五項:第一,利用工控機作為上位機,功能為采集和發(fā)布數(shù)據(jù)信息;第二,通過真彩觸摸屏,將相關(guān)的工藝流程及工藝闡述顯示出來;第三,采集與控制模擬量及開關(guān)量的數(shù)據(jù)信息時,由PLC負責(zé),同時,PLC還需要進行實時工況的傳輸,傳輸至上位機;第四,利用直行程電動調(diào)節(jié)閥作為蒸汽電動調(diào)節(jié)閥,主要是該調(diào)節(jié)閥具備手動輪,自動及手動均能夠良好的實現(xiàn);第五,上位機動態(tài)的監(jiān)控涼水塔水池中的液位信號。
2.2 控制功能設(shè)計
以控制系統(tǒng)的控制需求為依據(jù),PLC梯形圖利用twidosoft軟件來進行編輯,PLC運行的過程中,模擬量及開關(guān)量的輸入和輸出都能實現(xiàn)獨立管理,從而促使機組實現(xiàn)運行的自動化。高壓發(fā)生器泵運行時,調(diào)節(jié)通過變頻器實現(xiàn)自動化,在此設(shè)備中,包含四個溶液液位,長度各不相同,主要供給對象為PLC,PLC判斷之后,再將信號輸送至變頻器中,控制電機的裝束,保證液位高度適合[2]。冷水機組出水口的水溫由PLC來讀取,實施判斷之后,將信號輸送至電動調(diào)節(jié)閥處,對蒸汽進給量進行有效地調(diào)整,保證冷水出口的溫度符合規(guī)定的要求。在人機界面中,組態(tài)通過編程軟件來完成,所具備的功能包含數(shù)據(jù)查詢、操作控制等,工作人員在使用及維護時,便利性非常大,運行處于手動模式時,機組的運行可利用觸摸屏進行控制,并可以完成自動運行與手動運行的切換,機組運行停止時,將控制上的停止按鍵按下即可,系統(tǒng)經(jīng)過判斷之后,自動處于稀釋狀態(tài)中。
具體說來,控制功能設(shè)計包含兩個方面的內(nèi)容:第一,自動控制及冗余設(shè)計,控制發(fā)生泵時,如果發(fā)生泵運行處于正常狀態(tài)中,由變頻器進行控制,而當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障之后,會自動變?yōu)楣ゎl方式,變頻器故障解除之后,再次進入變頻模式[3];控制冷劑水液位時,由PLC進行,以液位具體的位置為依據(jù),PLC對冷劑泵的開與關(guān)進行控制;控制高發(fā)液位時,由PLC進行控制,通過PLC,將開關(guān)量信號提供出來,保證高發(fā)液位正常。第二,報警與維修設(shè)計,機組運行的過程中,如果發(fā)生的故障程度比較輕,該模塊將發(fā)出報警,但機組并不會停止運行,故障的狀態(tài)與時間顯示在觸摸屏中,工作人員據(jù)此進行維修,而當(dāng)故障比較嚴重時,報警之后,機組會自動停止運行,故障的狀態(tài)與時間顯示在觸摸屏中,工作人員據(jù)此進行維修。
溴化鋰制冷機組在運行的過程中,長時間的運行之后,機組中的設(shè)備出現(xiàn)老化,嚴重影響制冷量。實施技術(shù)改造的過程中,應(yīng)用了PLC變頻器,實現(xiàn)有效地控制機組的運行,保證機組運行的安全性,同時提升了機組運行的效率,降低了機組運行過程中的能耗,而且設(shè)備故障發(fā)生率降低,延長其使用壽命,提高溴化鋰制冷機組運行的經(jīng)濟效益。
[1]丁洪旗,田吉興,柳剛.OMROM PLC在溴化鋰制冷機組控制中的應(yīng)用[J].電工技術(shù),2014,04:37-38+45.
[2]王劍新,楊其霖,王海靜.淺談溴化鋰制冷機組冷水、冷卻水系統(tǒng)的自動控制方案[J].制冷與空調(diào),2014,11:63-67.
[3]周紅燕,袁勇.RGW100S型雙效溴化鋰吸收式制冷機組在PVC生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].聚氯乙烯,2015,03:35-37.