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化工装置中低压电机的DCS 监控技术探讨
刘晨
(河南永银化工实业有限公司河南漯河462400)
与皮
摘要:在化工装置中,电气系统与仪表自控系统通常作为两个相互独立的子系统,具有不同的控制方法,低压电机往往案用的是电气控制方法。本文针对化工装置中的低压电机,利用DCS监控方法实现对其的监控,探讨了达种监控技术的设计恐想以及实现方法。
关键调:化工装置低压电机DCS监控技术
中图分类号:TP277
文献标识码:A
文章编号:1007-9416(2013)05-0242-0)
化工装置中的低压电机的监控往往依赖于MCC来实现,通过远程操作来实现,然后将运行状态显示出来,如果出现异常情况,则会提供报警提示。这种传统的监控方式,存在着很多不足,对化工装置的运行、维护以及生产过程的监控带来很多困难,而且难以实现最优控制。因此,随着控制技术和DCS的快速发展,越来越多的化工装置将DCS监控作为了低压电机的主要控制方式,MCC仅仅作为辅助的监控硬件设施。这种先进的DCS监控技术给化工生产操作和管理带来极大地便利,而且容易升级和优化,能够很好地适用于长
期发展,给化工生产企业带来丰厚的经济效益。 1低压电机DCS监控的设计思想
采用DCS监控对化工装置中的低压电机进行远程监控,同时,电机也将运行的状态信号传送到DCS的显示/报警模块,便于工作人员实时查看电机的运行状态和发现异常,处理异常。通过分许用户的需求,专门进行软件设计。DCS电机监控软件主要实现以下功能:(1)利用DCS实现对低压电机的操作和监视,(2)实现对电机的远传手动和自动操作和转换:(3)出现故障时,输出故障信号并返回检查信号:(4)发生故障时,实现自动切换操作;(5)实现软件联锁功能。
在DCS的终端操作站显示屏上可以设置进行手动或者自动切换的按钮,也可以设置控制低压电机开启和停止的按钮,甚至可以设置低压电机的双速控制按钮。当选择了手动操作方式后,可以通过开启和停止按钮实现对电机的控制和操作,如果选择了自动操作方式后,则通过程序中的开启和停止信号来实现对电机的控制。对于双速电机,有快速和慢速两种运行方式供选择,也可以通过按钮或者程序信号来实现。所有的监控均属于远程监控。此外,电机的监控软件检查来自MCC的电机运行返回的信号。如果在规定的时间段内,没有返回信号,则会输出故障提示,同时电机自动断电,操作模式由自动转换为手动。
软件联锁功能主要适用于受过程参数控制的低压电机,这种类型的电机如果不满足连锁条件,则无法通过DCS来进行启动和监控DCS输出的电机开启和停止信号、联锁信号、控制回路以及显示/报警模块共同完成对电机的监控,其中控制回路采用模块化思
想,根据对电机监控的复杂度,选用不同的模块。 2实现方法
下面以NP4521A低压电机的DCS监控系统为例,对DCS的监控技术进行分析。
2.1软件实现
NP4521A电机具有DCS手动操作功能,并且受到过程参数的控制,将电机的运行状态显示在DCS的显示/报警模块,整个软件由以下八个模块组成:A块、MSW块.VS块、VANZ块,STEPA096程序,GBBEI模块以及GM块(数据块),其中,A块作为DCS中的标准功能块,是控制数字量输出的模块,MSW1块是用户编制的功能块,用于控制电机VS块是STEPA096程序的连接块,属于DCS的标准功能块,VANZ块是用户缩制的功能块,用于联锁条件和状态显示; STEPA096程序用于实现电机联锁功能,设置电机控制的主要属
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性,并与GM块和GB块有数据关联。GBBEI块和GBBAU块分别为数据信号的输人块和输出块,GM块为数据存储块。
电机运行的返回信号从MCC通过DCS的DI通道和GBBEI块送至A块和MSW1块。其中MSW1块通过将返回的信号时间与预设的时间进行比较,并转化成电机运行的状态信号或者故障信号并传送至显示端显示。如果电机出现故障,则MSW1块的其中一个内部旗标被置位,而且电机会自动断电,并将自动模式转换为手动模式。
2.2MCC的硬件实现
低压电机的DCS监控在MCC中的硬件实现如图1所示。
230950
12
01 1
-A1-13
-01-m-41-412 5
ar-roun A
-4
-A1 K14
2
图1NP4521A控制回路接线图
根据图1,DCS将开启电机的信号传送至A1-K10.将停止电机的信号传送至A1-K12和A1-K11A1-K13接受来自DCS的联锁信号,A1-K14用于返回电机运行的信号。此外,K1作为主接触器,K2
用于输出控制下游设备的信号。 3结语
随着电控技术的发展,对于低压电机的控制,逐渐向DCS监控方向过渡和发展,不仅提高了在软件和硬件上的复杂化程度,同时,也对相关的控制工作人员提出了更高的素质。
目前,在国内的很多企业的化工装置中使用了DCS监控技术,经过一段时间的试运行,效果良好,获得企业和专家的一致的好评,这种监控思想和方法也获得了越来越广泛的应用,为其他设备的监
控提供了新的思路。参考文献
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