申克計量秤控制系統(tǒng)升級改造應用分析

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摘要：本文主要介紹了申克計量秤控制系統(tǒng)在一套聚丙烯裝置造粒機升級改造應用，此控制系統(tǒng)為德國申克公司生產(chǎn)，計量秤測量精度高，由主計量秤W801和固體添加劑秤W804A-E組成，工藝人員通過上位機和就地盤進行操作及監(jiān)盤。

關(guān)鍵詞：計量秤；控制系統(tǒng)；改造應用

自2005年至今,大慶煉化公司30萬噸/年一套聚丙烯裝置造粒機申克秤控制系統(tǒng)出現(xiàn)多次故障，如計量秤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，造成造粒機聯(lián)鎖停機，并且計量秤控制器已經(jīng)運行了15年，已超過正常使用壽命，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，對其控制系統(tǒng)進行升級改造。

1計量秤控制系統(tǒng)升級改造

大慶煉化公司30萬噸/年一套聚丙烯裝置擠壓造粒機計量秤系統(tǒng)儀表為德國申克公司提供的DISOCONT系列產(chǎn)品，計量秤控制系統(tǒng)主要由W801主計量秤和W804A-E失重計量秤組成，共6臺計量秤。主要工作流程是聚丙烯粉料進入W801主計量秤（原理是科里奧利質(zhì)量流量計），計量秤上端帶有力矩傳感器及速度傳感器，測得扭力與轉(zhuǎn)速信號（恒定），輸入計量秤控制系統(tǒng)，實現(xiàn)流量計量；并且與設(shè)定值進行比較，調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)下料閥RF802轉(zhuǎn)速(變頻調(diào)速)，實現(xiàn)流量控制，而W804A-E失重計量秤主要是添加不同比例的添加劑，來進行測量重量的變化，從而實現(xiàn)流量的測量。主計量秤控制系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)測量與采集單元、控制單元和執(zhí)行單元三部分組成。采集的力矩、速度和倉重信號先在數(shù)據(jù)測量和采集單元內(nèi)處理，由一根電纜傳送至控制單元，減少了信號干擾及維護費用。控制單元由控制器和PLC控制，實現(xiàn)遠程控制。執(zhí)行單元就是通過控制旋轉(zhuǎn)下料閥RF802和W801恒定電機的運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)對PP粉料的計量和流量控制。計量秤控制系統(tǒng)從2005年投入運行至今，該系列儀表已經(jīng)停產(chǎn)，目前已無任何備件。因此，該控制系統(tǒng)運行存在重大的潛在隱患，一旦計量秤系統(tǒng)發(fā)生問題，整個造粒機將停車很長時間，這將給聚丙烯裝置生產(chǎn)帶來巨大損失，所以將計量秤控制系統(tǒng)以及相關(guān)儀表部分，進行全面升級，保證在能夠完全實現(xiàn)原有功能的基礎(chǔ)上，進一步地功能化升級。另外，申克控制系統(tǒng)與PLC之間是通過液晶觸摸屏通訊連接到PLC系統(tǒng)，設(shè)備的報警以及各種運行狀態(tài)都在液晶觸摸屏上進行觀察，一旦液晶觸摸屏出現(xiàn)問題，容易造成計量秤系統(tǒng)通訊中斷，引發(fā)聯(lián)鎖停機。通過檢修期間對申克計量秤控制系統(tǒng)中的控制器、擴展單元以及觸摸屏通訊進行升級改造，將計量秤W801和W804A-D的計量秤原有控制器VSE20100更換新的控制器VCU20100，并取消擴展單元VEA，I/O控制點全部集中在新控制器上進行控制計量秤，這樣就避免出現(xiàn)“SY04”的內(nèi)部通訊故障，從而造成造粒機聯(lián)鎖停機。

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，硬接線信號保持不變。

（2）增加網(wǎng)絡交換機，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）原來通過DISOCNT連接到PLC的信號，通過新的控制系統(tǒng)直接連接到PLC系統(tǒng)。

（5）計量秤設(shè)備的報警以及各種狀態(tài)均可通過DISOCNT觸摸屏進行觀察，并且DISOCNT觸摸屏出現(xiàn)問題不會影響整個系統(tǒng)的運行。

（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DISOCNT觸摸屏進行觀察。

（7）主秤與輔秤控制系統(tǒng)DISOCONT升級為DISCONT-TERSUS：VMC(VLW)+VIO，完全實現(xiàn)原有的控制功能，以及與PLC之間的信號控制，與原控制系統(tǒng)相比較，具有參數(shù)易查詢修改，功能易組態(tài)，使用EASYSERVE軟件操作簡便，直接以太網(wǎng)操作等優(yōu)點。對觸摸屏軟件，進行組態(tài)修改，與控制器的通訊方式改為以太網(wǎng)，通過網(wǎng)絡交換機HUB通訊六臺計量秤，將主計量秤W801新的控制器進行修改硬線連接信號，將啟停和設(shè)定點通訊控制更改為硬線控制，與造粒機PLC進行直接的控制啟停和設(shè)定點，取消它與PLC的通訊控制啟停和設(shè)定點，通過其主計量秤的改造，即使觸摸屏出現(xiàn)死機、斷電和通訊故障，依然能夠控制主計量秤的運行，設(shè)備的報警以及各種狀態(tài)均可通過觸摸屏進行觀察，并且觸摸屏出現(xiàn)問題不會影響整個系統(tǒng)的運行，這樣避免出現(xiàn)觸摸屏硬件故障及“SY23”通訊故障，從而造成造粒機聯(lián)鎖停機。原計量秤電氣故障信號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)；當發(fā)生堵料或秤控制器故障等其他故障停機信號時，PLC系統(tǒng)上也會發(fā)出電氣故障，無法區(qū)別電氣故障還是其他原因聯(lián)鎖停機信號，因此，將電氣故障信號直接連接到PLC系統(tǒng)中，修改PLC聯(lián)鎖邏輯程序，作為報警，并在秤控制器中程序參數(shù)設(shè)置，將電氣故障信號取消，更改邏輯實現(xiàn)，解決了多年來困擾機電儀與工藝的聯(lián)鎖問題，從而降低了造粒機停機風險，減少了意外停工。通過計量秤控制系統(tǒng)升級改造，解決了控制器通訊、觸摸屏、電氣故障等聯(lián)鎖停機的重大問題，能夠在停機時迅速判斷故障原因，針對故障原因采取措施，減少主計量秤停機造成聯(lián)鎖停機次數(shù)，消減了因電、儀設(shè)備誤動作造成機組停機，而導致的一套聚丙烯造粒機意外停工的風險；減少停機造成不必要的損失，每減少一次停工，可為公司節(jié)省30余萬元，大大增加了公司的經(jīng)濟效益，確保機組長周期穩(wěn)定運行。

2結(jié)語

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

參考文獻：

[1]申克計量秤用戶手冊.

作者：孔令峰 單位：大慶煉化公司電儀運行中心電儀運行車間