基于PLC的丙烯循環氣壓縮機控制

周 斌 郭程昕 何家輝

(中國石油蘭州石化公司電儀事業部)

基于PLC的丙烯循環氣壓縮機控制

周 斌 郭程昕 何家輝

(中國石油蘭州石化公司電儀事業部)

根據壓縮機自動啟動條件與地址，設計聚丙烯裝置丙烯循環氣壓縮機的控制程序，分析基于PLC的壓縮機控制方法。

壓縮機 丙烯 S7-400 PLC 聯鎖控制 程序設計

中國石油蘭州石化公司聚丙烯裝置丙烯循環氣壓縮機(PK301)采用的是往復式壓縮機，其控制系統采用S7-400 PLC。反應不完全的氣相丙烯經提純、升壓后，由丙烯循環氣壓縮機PK301提供動力供聚丙烯裝置再次使用。丙烯循環氣壓縮機是聚丙烯裝置的關鍵設備，直接關系到聚丙烯裝置能否連續、穩定、高效、長周期運行，所以保證丙烯循環氣壓縮機控制系統穩定運行至關重要[1]。

1 壓縮機程序設計

根據設備制造商提供的資料，壓縮機自動啟動條件與地址如圖1所示。

1.1 壓縮機啟停功能塊

壓縮機的啟停功能(圖2)由SR觸發器來實現。當位地址M11.3為1時，S端為1，R端為0，則壓縮機啟動；S端為0，R端為1，則壓縮機停止。通過改變位地址M11.3的狀態，也可以控制壓縮機的啟、停。壓縮機啟動信號發出30s后，若未正常啟動則由T16判定啟動失敗[2]。

圖2 壓縮機啟停功能塊

壓縮機啟動分為手動模式和自動模式。在自動模式下，需判斷圖1所列出的所有條件，當所有條件均滿足后壓縮機方可啟動。而在手動模式下壓縮機直接啟動，不需要判斷圖1所列出的條件。

1.2 壓縮機跳車模塊

壓縮機停車執行能塊如圖3所示，可以看出，導致地址M11.3的位被復位的原因如下：

a. 在現場控制盤按下壓縮機停止按鈕(M16.5)；

b. 按下DCS遠程停止按鈕(M504.5)；

c. 地址M18.7的信號狀態為1(如圖4)；

d. 手動和自動模式(M10.0和M10.1)同時被選中。

圖3 壓縮機停車執行功能塊

圖4中，只要5個并聯的比較器中的任何一個滿足條件(任何一個比較器的IN1與IN2進行比較，當兩者值不同時，比較器結果輸出為1)，線圈M18.7將帶電，即線圈M18.7的狀態變為1。在該程序中，MW是由兩個字節組成的16位整數。如MW110，就是由M110和M111組成的，其取值范圍為-32768～32767。

圖4 壓縮機聯鎖停車功能塊

在MW110～MW118存儲單元中存放的都是聯鎖位號，具體類型見表1。

表1 MW110～MW118的數據類型

2 地址置位

將采集的模擬量信號與聯鎖值進行比較，兩者的偏差信號轉換成相應的數字量信號后方可發出執行命令。所以每個采集的模擬量信號都需要先裝入寄存器與聯鎖值進行比較，即需要置位。以TAHH3502為例，位地址的置位方法如圖5、6所示。

圖5 軸溫TA3502聯鎖值比較功能塊

程序中使用了CALL指令來調用FC80塊“FC_CONTROL_SETPOINTS”，“:=”前面是用符號地址表示的形參，“:=”后面是實參。ACTUAL_VALUE、SW_HIGH_LEVEL、SW_LOW_LEVEL、SW_HYST和LINE_BREAK為輸入變量；SP_HIGH、SP_LOW、SP_HIGH_F和SP_LOW_F為輸出變量。

Interface中詳細羅列了輸入變量和輸出變量。在語句表中，L表示裝入，即分別將臨時變量#ACTUAL_VALUE和#SW_HIGH_LEVEL的值裝入累加器1中進行比較，如果比較結果是真值，則跳轉到子程序HIGH中。在子程序HIGH中，輸出變量SP_HIGH被置位。

由于在FC20中已經將位地址M110.0賦給了形參SP_HIGH，所以#SP_HIGH被置位，即位地址M110.0被置位。位地址M110.0的值變成了1，說明MW110的值已不是0。因此，比較器IN1和IN2的值不同，比較結果為真值，線圈M18.7得電，聯鎖被觸動。

3 結束語

丙烯循環氣壓縮機是聚丙烯裝置的關鍵設備，為此，筆者基于PLC設計了壓縮機的啟?？刂瞥绦颍瑢崿F了對丙烯循環氣壓縮機的控制。自新的控制系統投用以來，機組運行平穩、安全，聯鎖動作可靠，達到了控制目標。

圖6 軸溫TA3502停車功能塊

[1] 孫慧.西門子PLC系統常見故障分析[J].化工自動化及儀表,2014,41(9):1101～1102.

[2] 吉寧,曹善甫,徐瑞.西門子S7-300頻繁自動啟動故障分析處理[J].化工自動化及儀表,2013,40(9):1190～1192.

LVDT, artificial neural network, cascade compensation, adaptive nonlinear compensation

TH45

B

1000-3932(2017)09-0906-03

2016-10-31，

2017-04-14)

周斌(1984-)，助理工程師，從事石化行業儀表維護工作，zhoubin@nigersoraz.com。

(Continued from Page 856)

The FLANN has advantages of low complexity and high precision. Analyzing the causes of non-linearity of the LVDT sensor and then using the neural network algorithm to implement nonlinear correction and comparing the results prove both feasibility and effectiveness of this method.