化工動設備停機定點位置的邏輯分析

俞洋(寧波華東安全科技有限公司，浙江 寧波 315000)

0 引言

石油化工企業中許多設備都是間歇運行的，整個設備的工藝過程都是按照一定的順序展開的。然而由于動設備是整體轉動的，它帶有的進出料口在其自主運行過程中，其停機位置通常情況下都是不在規定范圍的，出于這種情況，對動設備很難實現加料以及卸料操作；如果停機時進行人為干預使其停到指定位置進行加料操作，那么很有可能會給操作人員造成嚴重的安全事故。因此，要想讓動設備在正常運轉中停機到指定區域位置，就必須對其編制出一套完整的、科學的、有效的停車邏輯，以此來進一步確保運轉中的動設備能夠停機到定點區域位置上。基于動設備機器內部所裝的是偏心式的旋轉軸，各個區域在其運轉過程中就會出現受力不均的現象；當動設備運轉到重力偏心特別大的區域停機時，再次發動動設備極有可能會導致設備電機由于超負荷承載而沒有辦法正常啟動，這樣便會嚴重影響設備正常使用。所以，對動設備的裝置系統整體，編制出一套具有針對性的、完整的、可行的定點停機邏輯系統是至關重要的。

1 軸偏心式真空設備工藝探析

真空轉鼓干燥機、導熱油加熱與冷卻、冷卻水給水與回水與真空抽除系統一同構成了軸偏心真空設備的轉股干燥系統。該系統實現加料、卸料以及物料干燥的過程全都是通過干燥機來具體實現的，該類型干燥機是間歇性的運行模式[1]。首先，把要加工的物料從真空式轉鼓干燥機機器頂部位置加入，發動設備主電機促使其有序運轉工作大約4小時左右的時間；由于每一回添加到設備中的物料濕度都不相同，所以不同物料在干燥設備內的干燥的時間也要根據具體情況進行確定，也就是說需要對干燥機的運行頻率進行有針對性的調整；物料干燥處理完成后設備電機也會停止工作，將處理好的物料通過干燥機底部出料口取出，標志著物料干燥程序徹底完成。

如圖1所示，該企業所應用的真空轉鼓干燥設備類型為軸偏心式動設備，旋轉軸在運行過程中各個區域的受力時不均勻的，該類型的干燥機它的進料口位置與出料口位置顯然是相同的位置，并且在干燥機器上的位置是固定好了的，當干燥設備轉到最上方的時候設備實施加料，轉至最下方的時候實施出料。干燥機正常停機的過程中，無法保障機器加料口與卸料口位置與添料平臺、出料包裝平臺位置相對應。并且對干燥設備進行再次發動時，干燥機極容易因為設備自身重心太低，而無法進行順利啟動。

圖1 軸偏心式真空干燥機

對于上述提出的一系列問題，系統需要對其邏輯控制方式進行合理調整設計，促使干燥設備停止到已經計劃好的具體位置上，進而將本工藝中的運行設計更好的體現出來。

2 真空式轉股干燥機定點停機設計方案

為了讓運行中的動設備停在規定好的位置上，可以考慮在該設備上安裝相應的感應裝置，同時在該裝置安裝好的固定框架上再裝設具有輔助功能的檢測裝置。當干燥設備開始啟動運轉的時候，干燥設備上已安裝設定好的相應感應裝置同樣會隨著干燥設備運動而進行有規律的同步運轉，當該感應裝置感應到檢測裝置的信號時，它會立即收回信號同時將有關指令發送給編程系統，相關工作人員可以通過對編程系統中已經設置好的邏輯關系讓處于運轉狀態的干燥設備在停機過程中停止到事先定點實際位置上[2]。干燥設備上安裝設定好的感應裝置開展工作主要是借助加裝在運轉動設備旋轉軸上金屬圓盤來實現的。沿著該圓盤的外沿裝設2條長約圓周1/4至1/2之間長短的溝槽，并且要將2個溝槽裝設在兩個不同的半圓面上。在設定好的溝槽內將剛剛超出圓盤的扁鋼用螺栓進行固定，這里提到的扁鋼就是加裝在運轉設備上的具有輔助功能的感應裝置。其中，需要對安裝在干燥設備加料口位置上的感應溝槽里也固定一塊扁鋼，而在卸料口的裝置溝槽內需要固定2塊扁鋼。干燥機上的操作按鈕將停機信號發出之后，接近開關就會立即對感應裝置傳輸過來的停機信號展開積極搜索，信號搜索成功以后，系統程序會根據之前已經設置好的邏輯對干燥設備展開停機操作，最終實現設備停止位置與干燥機進出料口位置相對應[3]。

對此方案中的安裝工作進行操作時值得特別注意，接近開關和裝在感應裝置內部的扁鋼平行位于同一豎直面上，并且要把不同感應區域之間的間距有效控制在5 mm之內。對設備系統進行邏輯控制操作時需要注意，給出停機指令以后必須對停機信號進行必要的延時，待接近開關搜索到感應裝置發出的停機指令以后，依照邏輯關系同時根據運轉設備本身所具有的慣性特點，再繼續延遲幾秒之后，重新發出停機指令讓處于工作狀態下的動作設備停止運轉。

3 停機定點邏輯探析

為了讓此動設備的干燥系統能夠確保正常運行使用，還需要在這個干燥設備的主電機上增加兩個操作柱；一個操作柱發揮常規功能，用于對電機執行啟停操作，但是要確保操作柱與變頻器的控制柜進行有效連接，方便對設備進行調試操作以及出現緊急情況的時候進行啟停車操作；另外一個操作柱用作對裝卸料的控制，需要注意的是這個操作柱最少應當配備1個啟動鍵和2個停機鍵。這2個停機鍵一個作為轉料停機使用，而另外一個應用于卸料停機操作，將這3個按鍵的信有效號接入DCS(或PLC)系統，借助系統程序對它們進行有效操作控制。

3.1 進料、出料停機信號的邏輯探析

在確定干燥設備感應裝置中的扁鋼與接近開關正常連接后，發動主電機讓干燥機進入工作狀態，等到干燥機工作狀態一切正常后，預備停機的時候切入定點邏輯控制階段。首先，設備系統開啟停機鍵，觸發DCS(或PLC)系統，該系統會自動傳輸信號至運作主電機，使其變頻器將其頻率調整節到15 Hz，等到此頻率狀態持續穩定后再對接近開關展開檢測程序，檢驗其是否準確接收到感應扁鋼發出的信號；如果在5 s之內檢測到扁鋼發出的感應信號，可以放棄并重新發起檢測；如果超過5 s才檢測到感應信號，需要將檢測工作保持3 s；如果在保持過程中不再檢測到扁鋼發出的感應信號，就可以判斷此次檢測是進料停機；反之，如果在保持檢測期間檢測到信號，可以判定此次是出料停機。具體操作流程圖如圖2所示。

圖2 進、出料操作流程圖

3.2 停機定點信號的邏輯控制

為了讓設備的進出料口準確無誤的停到定點的位置上，必須要在多次實踐的基礎上才能對設備感應裝置內扁鋼凸出部位進行合理調節。首先，確保設備傳感器感應的具體位置是與其卸料口弧度處于同一水平位置，之后再對變頻器進行設定，使其處于斜坡停車狀態，與此同時通過精準計算對停車時間進行詳細設置，促使其與所需要的弧度正好對應。

4 結語

總而言之，經過本文對軸偏心式真空轉股干燥機的進出料口停機定點位置的邏輯分析研究發現，動設備是可以實現定點停車點的。這一研究發現，在對于動設備停機定點邏輯分析工作上給予一定的啟示，能夠推動石油化工企業朝著更好的方向發展。