用PLC和变频器实现石油气压缩机的自动控制
用PLC用PLC变频器实现自动化控制的构想
用PLC\变频器实现自动化控制的构想中国石化类企业的生产与技术改造有着其特殊性,石化工程设备要求严格、工作量大、流程复杂,尤其是风机和水泵是石化开采必不可少的重要设备。
塔底相关物料经由泵体作用入节流阀再入塔内,这个过程中,节流阀起到了对液面控制信号的输出与警示作用。
无论是塔底的水泵,还是塔顶工作的风机,其能源消耗巨大,于是在大力提倡“节能减排”的今天,PLC及变频器在石化企业中的大规模应用已经越来越受到广泛重视。
1、变频器应用于大中型石化企业的可行性分析变频器实际上是通过连通或切断电力半导体器件来实现工频电源变化的一种工业控制产品,可以利用PLC编程实现。
PLC及变频器之所以适合应用于我国大中型石化企业,主要取决于其自身特有的技术特点:1.1节能效果显著变频器根据负载的范围和需求设定,具有对负荷匹配及电机转速自动调节的作用,从而大大的降低石化企业各生产运营设备的能量耗费,获得良好的节能效果。
根据流体学相关理论知识可知,系统能耗与电机的转速存在着立方关系。
,假设电机实际运行转速达到80%的额定转速,那么经计算获得系统功耗可降低到(0.8)3,约为50%,效果显著。
1.2 对电网冲击小变频器对电机的启动方式为软启动,并且可以通过PLC针对电机现场工作的启动时间曲线编辑输出,使得负载后的电机能够很好的匹配工艺及负载要求,且启动时无冲击电流发生,能够很好的保护电网安全运行,同时延长电网的使用寿命。
1.3输入谐波小随着变频技术的不断革新,目前多数变频器已经可以达到在使用时对同一电网中的其它电气设备不产生谐波干扰的技术水平。
不仅如此,一些变频设备还具有防止自身与其它变频调速装置之间可能产生串并联干扰的功能,大大减轻了用户另配谐波治理装置的负担。
1.4维护便捷,可靠安全单元模块化是变频器的一大技术特点,该特性更利于变频器的后期维护与维修。
另外,单元模块的驱动与保护均使用高可靠性驱动电路,相关的电子元件经过高温老化实验验证,因而具有较好的安全性能。
基于plc的压缩机自动控制系统
C omputer automation计算机自动化1 前言中铝山东有限公司第二氧化铝厂有压缩机5台,压缩机岗位主要负责为种分分解槽提供所需压力的压缩空气、吹管道用风、过滤机风包用风、气动阀用风等,是第二氧化铝厂重点设备。
改造前设备运行过程中,已经暴露出很多问题,严重影响了压缩机的运行和维护。
1.1 存在问题压缩机的监控不集中,每台压缩机单独1套操作台,随着第二氧化铝厂生产规模的扩大,对压缩机的连续运行时间和投入设备数量也随之提高,为满足生产操作人员有时要同时监控三个操作台,工作强度特别大。
原控制回路全部采用继电器联锁控制,应用了大量的中间继电器、时间继电器,机械接触点很多,电气联锁信号非常多,线路烦琐复杂,容易损坏,故障率高,控制效率低。
控制仪表全部是电-II型仪表,控制、报警参数的调节靠人为手动,不能实现智能控制,所监测的进排气压力、温度等控制参数不能进行数据存储,保护回路动作引起压缩机跳闸造成压缩机不能进行正常启动时,系统维护人员很难查找引起系统动作的原因,在系统的修复上存在很大的困难。
1.2 改造的必要性电气、仪表控制系统的装备技术水平已远远滞后,为了提高压缩机自动运行的性能,在目前控制状况的基础上进行改造是很必要的。
我们结合工业自动化先进技术和压缩机岗位生产操作的特点,通过技术方案的比较及产品选型的反复论证,完成采用了高压电动机保护器和PLC控制技术相结合的控制方式,实现了低成本自动化改造措施,做到了投资省、见效快、实用性强,在确保压缩机可靠运行的前提下,对控制参数监测采集、集中监控、自动控制、故障诊断等方面提出了更高的要求,完成了自动化技术、计算机技术、通讯技术和管理技术融为一体的自动化系统。
2 系统控制概述压缩机的控制主要为仪表控制设备和电气控制设备两部分。
仪表控制设备主要包括参与压缩机控制的压力、温度和电量等现场仪表。
电气控制设备主要包括主机和辅机部分。
主机是压缩机的核心部分,也是压缩机中最重要的设备。
PLC在压缩机自控系统中的应用
应用交流◆Yingyong Jiaoliu在轻烃生产工业中,原料气压缩机为系统提供压力,是整个原料气处理系统的“心脏”,因而压缩机的平稳运行就显得尤为重要。
神泉轻烃2台DRESS-RAND公司6CVIP2压缩机,采用WAUKESHA 天然气发动机驱动。
1状态分析及问题压缩机和发动机的检测和控制均由“就地控制盘”完成,其主要由单元化的一次性仪表组成,数据就地显示,没有进入DCS系统,主要存在的问题是:(1)无参数远传功能,无法实现远程监控,不利于操作人员快速及时发现故障。
(2)无存储记忆功能,无历史趋势功能,不利于对故障和机组的工况分析;对分析压缩机的运行情况、故障判断缺乏有力和有效的手段。
(3)控制系统在处理多个报警时,只显示存储最后一个报警信号,这样不利于在压缩机发生故障的第一时间作出准确判断并分析压缩机潜存的问题,留下安全隐患。
2PLC系统设计及实施2.1压缩机自控系统设计思路(1)原压缩机控制柜继续使用,并且所有连锁报警方式保持原设计不变。
(2)变送器或传感器输出的信号通过一个信号分配器分别输出给新增PLC和原压缩机控制柜的控制器。
(3)新增PLC与原压缩机控制柜的控制器并联运行,从对压缩机运行控制的角度上讲,新增PLC与原压缩机控制柜的控制器是互为冗余的关系。
2.2PLC系统设计思路PLC选择西门子S7-300PLC,模块无需设置跳线,模拟量输入模块为自编码型前连接类型,可自动识别并设置为AI、AO、RTD等类型的通道。
机组控制系统以S7-300PLC为中心,配置西门子的TP-270触摸屏对机组实施控制、监测及报警。
在控制室设置1台上位机,组态采用WINCC。
通过该终端对所有机组进行远程停机、参数修改、A/M切换、显示动态画面、实时及历史趋势图显、故障报警、事件记录打印、中文报表打印等。
(1)开关量报警信号改造:开关量点从原先的端子上拆下,改接到新增的端子上,通过新加的电缆远传到中控室PLC控制柜的中间继电器,由中间继电器把这些开关量点分成两路信号,一路送回压缩机现场控制柜,接进现场控制柜的报警端子排。
浅析PLC在原料气压缩机控制系统中的应用
浅析PLC在原料气压缩机控制系统中的应用【摘要】本文主要对PLC在原料气压缩机控制系统中的应用进行了浅析。
在介绍了PLC的概念以及原料气压缩机的控制需求。
正文部分分析了PLC在原料气压缩机控制系统中的硬件配置、软件编程、实时监控和故障诊断、通讯模块应用,以及节能优化控制。
结论部分总结了PLC在原料气压缩机控制系统中的应用效果,并展望了未来发展。
通过本文的分析可以看出,PLC在原料气压缩机控制系统中发挥着重要作用,可以提高系统的自动化程度、稳定性和效率,对节能减排也有积极的促进作用,有着广阔的发展前景。
【关键词】PLC, 原料气压缩机, 控制系统, 硬件配置, 软件编程, 实时监控,故障诊断, 通讯模块, 节能优化控制, 应用效果, 未来发展1. 引言1.1 PLC的概念PLC,即可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller),是一种专门用于工业控制领域的数字计算机。
PLC系统使用特定的编程语言或图形化编程软件来控制机器或工厂中的各种生产过程。
它可以通过输入和输出模块来与机器或设备进行通信,实现自动化控制,提高生产效率和产品质量。
PLC的工作原理是根据预设的程序和逻辑条件,对输入信号进行处理,并控制输出信号的状态。
PLC系统具有高可靠性、灵活性和可编程性的特点,能够适应不同的工业场景和生产需求。
由于其快速响应和稳定性,PLC被广泛应用于工厂自动化、物流系统、电力控制等领域。
PLC是一种功能强大的工业控制设备,可以帮助工程师和操作人员实现对生产过程的精确控制和监控。
在原料气压缩机控制系统中,PLC的应用可以提高系统的稳定性和效率,满足生产过程中对精确控制的需求。
PLC在工业自动化领域的应用前景广阔,将在未来发展中发挥更加重要的作用。
1.2 原料气压缩机的控制需求原料气压缩机是工业生产中常见的设备,用于将气体压缩成高压气体,以满足生产过程中的需要。
在原料气压缩机的运行过程中,需要对其进行精确的控制,以确保其稳定运行并实现节能优化。
基于PLC的往复式压缩机自动控制系统的设计
基于PLC的往复式压缩机自动控制系统的设计摘要:随着科学技术的发展,我国的PLC技术有了很大进展,并在往复式压缩机中得到了广泛的应用。
往复压缩机因运转部件较多,导致摩擦易损件多。
尤其多级压缩机,其介质流程长、过流部件多,气阀和活塞等常出现故障。
应提高巡检质量,本文首先分析了往复压缩机的工作原理,其次探讨了基于PLC的往复式压缩机自动控制系统的设计,以供参考。
关键词:压缩机;PLC;变频控制;控制系统;自动化引言往复式压缩机是石油化工装置中的关键设备,通过气缸的活塞运动为介质增压。
压缩机本身投资高,机组连接的管道相对复杂、管径较大,且管系容易发生振动,振动严重时会影响整个装置的安全稳定运行,因此压缩机的管道设计是整个装置管道设计的核心内容。
1往复压缩机的工作原理往复压缩机由气缸、连杆、辅助系统等多个部件组成,连杆是最关键的传动部件和主要的进给部件。
可以进行往复运动的转换,形成往复式压缩机的排气吸气过程。
往复压缩工作主要包括4个阶段:第1个阶段是膨胀阶段,活塞在运动过程中,会增加工作腔的整体容积,内部残余气体压力减小体积膨胀但气阀关闭,直到压力小到一定程度才会打开;第2个阶段是吸气阶段,通过压差的作用打开气阀,随着工作室的容积增加,气体会不断地吸入进来;第3个阶段是压缩阶段,当活塞进行反向的运行时工作室的容积也会急剧的减小,工作室的压力会急剧的增大,气阀会进行关闭;第4阶段是排气阶段,当工作腔中的压力大于排气管的压力时,气体会开始进行排出。
2基于PLC的往复式压缩机自动控制系统的设计2.1气阀在正常操作条件下,可根据异常情况进行对比分析,判断气阀是否工作正常。
(1)从排气压力判断。
如排气压力低于工作压力的正常值,判定为排气阀串气。
排气压力越低,排气阀串气越严重。
同样,除末级以外,排气压力异常升高,则判定为下一级吸气阀串气。
(2)从排气温度判断。
由于气阀串气,气缸内部分气体反复被压缩、膨胀,造成排气温度升高。
PLC在石油和天然气行业中的应用
PLC在石油和天然气行业中的应用1. 引言石油和天然气行业是世界经济的关键部分,对于能源供应至关重要。
为了提高生产效率、确保安全性和简化流程,自动化技术在该行业中扮演着越来越重要的角色。
PLC(可编程逻辑控制器)作为一种可靠且灵活的自动化控制设备,广泛应用于石油和天然气行业。
2. PLC在油井生产中的应用油井生产是石油行业的核心环节之一。
PLC可通过控制不同设备的运行状态,实现对整个油井生产过程的监控和控制。
例如,PLC可以控制油泵的启停,并根据油井产量的需求自动调节油泵的工作频率。
此外,PLC还可以监测油井的温度、压力和流量,并及时报警处理异常情况,确保生产过程的安全稳定。
3. PLC在炼油过程中的应用炼油是将原油转化为各种石油产品的过程。
在炼油厂中,PLC被广泛应用于各个单元的控制。
例如,PLC可以控制反应器的温度和压力,以确保化学反应的稳定性和高效性。
同时,PLC还能控制流程中的阀门和泵等设备,提高炼油过程的自动化水平,并通过实时监测和报警处理异常情况,确保炼油厂的安全运行。
4. PLC在天然气输送中的应用天然气输送是将天然气从生产地输送到消费地的过程,其输送过程涉及到管道、压缩机、阀门等设备的运行控制。
PLC可以实现对天然气输送过程的自动化控制。
例如,PLC可以控制压缩机的启停,根据管道中的压力和流量设定合理的运行参数。
此外,PLC还能实时监测管道中的温度和压力等参数,及时检测和处理设备故障,确保天然气的安全输送。
5. PLC在安全监测和报警中的应用石油和天然气行业的安全性至关重要。
PLC可以应用于安全监测和报警系统中,以提高事故的预防和处理能力。
例如,PLC可以实时监测油井和炼油厂的温度、压力和气体浓度等参数,并根据预设的安全标准进行判断和控制。
一旦检测到异常情况,PLC会发出警报并采取相应措施,从而确保员工和设备的安全。
6. 结论PLC作为一种可编程的自动化控制设备,广泛应用于石油和天然气行业。
浅析PLC在原料气压缩机控制系统中的应用
浅析PLC在原料气压缩机控制系统中的应用PLC(可编程逻辑控制器)是一种专门用于工业自动化控制系统中的计算机控制器。
它具有可编程和可重复使用的特点,能够精确地控制各种生产过程,并且灵活适应不同的应用需求。
在原料气压缩机控制系统中,PLC的应用可以提高生产过程的稳定性、效率和自动化程度。
在原料气压缩机控制系统中,PLC可以实现对气压机的启动、停止和调速等基本控制功能。
PLC可以通过输入输出接口与气压机的传感器和执行器进行连接,实时读取和控制气压机的运行状态。
通过编写相应的控制程序,PLC可以根据设定的工艺参数和自动化逻辑对气压机进行自动启停控制,并且可以根据实时的气压数据进行自动调速,以确保气压机始终在稳定的工作状态。
PLC可以实现对原料气压缩机控制系统中各个部件的监测和故障诊断。
在原料气压缩机的运行过程中,PLC可以通过各种传感器监测气压机的温度、压力、电流和振动等参数,及时判断气压机是否存在异常情况。
当发现故障时,PLC可以根据预设的故障诊断程序进行判断,并通过输出接口发送报警信号,通知操作员或维修人员处理故障。
PLC还可以实现原料气压缩机控制系统的自动化管理和远程监控。
通过网络接口,PLC 可以与上位机或SCADA系统进行数据通信,实现对气压机的状态和运行数据进行监控和管理。
上位机可以实时接收气压机的数据,并进行处理和分析,提供生产过程的效率和质量等相关指标。
通过远程访问,操作员可以在不同的位置和时间对气压机进行监控和操作,提高了生产过程的灵活性和生产效率。
PLC在原料气压缩机控制系统中的应用可以提高系统的可靠性、稳定性和自动化程度。
通过PLC的程序控制和数据管理功能,可以实现对气压机的启动、停止、调速、监控和故障诊断等功能,并可以与上位机进行通信,实现远程监控和管理。
这些应用使得原料气压缩机控制系统更加智能化,提高生产效率和产品质量。
用plc和变频器实现石油气压缩机的自动控制
石油气与压缩机的自动控制适合功率是分不开的,并且在很大程度上是由功率所决定的,如果机器的输出功率和实际功率相吻合,那么石油气压缩机的运行效率就比较快,同时,安全系数也比较高,更重要的是可以降低在这方面的人员投入成本。
本篇文章就是通过变频器以及可编程逻辑控制器(PLC)的工作原理以及石油气压缩机设备的控制系统角度出发,对洗运行过程当中所存在的问题进行分析,从而让其输出功率和额定功率之间的一个关系更为和谐,对运行的系统进行科学的改造,促进我国石油行业的发展。
1 石油气压缩机工作时需要遵循的相关工艺原则一般而言,石油企业在生产过程当中都会有2台或者2台以上的石油气压缩机共同工作,每一台石油气压缩机的单额功率大约是75kW,但是在实际过程当中却远远没有达到该功率,甚至输出的功率低于50kW,在这种巨大的落差之下就需要人工通过手动阀来进行调解,这也就意味着,在这一过程当中,不仅仅会消耗一部分的人力资源,同时,还会消耗大量的电能。
在压缩机生产运行工作当中,所需要遵循的原则,一共有三大部分。
第一,在生产活动当中,不允许有机器停产的情况发生,两台机器可以不用同时工作,但是必须保证有一台机器始终处于一种运行的状态;第二,要定期对压缩机的运行状态进行分析,对压缩机进行日常的维修和保养,比如预测性检修;第三,压缩机在工作的时候,出口的压力不能够过低,也不能过高,要始终保持在预订值的标准之上[1]。
2 从压缩机系统工作的角度进行探讨和分析(1)系统控制的相关原理。
压缩机在工作当中应该保证其出口压力的稳定,要注重观察理论和实际之间的数值差距,如果两者之间的差距比较大,此时就可以用控制变频器来改变电机的一个旋转速度,直到压力趋于稳定。
在调整过程当中让压缩机的压力始终保持在一个安全的状态之下,稳定压力的波动,从而降低能源的消耗率,保证整个工作间的安全[2]。
压缩机系统构造如图1所示。
图1 压缩机系统构造示意图(2)经常对压缩机进行日常维修和保养。
PLC在石油炼制中的自动化控制应用
PLC在石油炼制中的自动化控制应用自动化控制在石油炼制过程中扮演着重要的角色,而可编程逻辑控制器(PLC)作为一种常用的自动化控制设备,广泛应用在石油炼制厂中。
本文将探讨PLC在石油炼制中的自动化控制应用,包括其原理、优势和在不同工艺步骤中的具体应用。
一、PLC的原理和优势PLC,即可编程逻辑控制器,是一种电子设备,主要用于工业领域的控制系统。
其原理基于Ladder Diagram(梯形图)和Boolean Logic (布尔逻辑),通过组合不同的逻辑元件和输入输出模块,实现对自动化系统各个部分的控制。
PLC在石油炼制中的应用有以下几个优势:1. 可编程性:PLC可以根据需求编写不同的逻辑控制程序,满足石油炼制厂不同的工艺要求。
2. 可扩展性:PLC可以根据需要添加更多的输入输出模块,以适应不同规模和复杂程度的石油炼制系统。
3. 可靠性:PLC采用可靠的电子元件和系统架构,具有较高的稳定性和可靠性,适用于工业环境的恶劣条件。
4. 灵活性:PLC可以灵活地响应各种输入信号,并根据逻辑程序做出相应的输出动作,满足石油炼制过程中对控制的准确性和即时性要求。
二、PLC在石油炼制中的具体应用1. 进料控制在石油炼制的进料控制过程中,PLC可以实现对原油进料和辅助原料进料的精准控制。
通过读取各种传感器的输入信号,PLC可以根据设定的控制逻辑实时调节进料量和质量,保证炼制过程中的稳定性和可靠性。
2. 反应控制在石油炼制的反应控制过程中,PLC可以监测和控制反应温度、压力和物料流量等参数。
当检测到不合理的参数变化时,PLC可以自动采取相应的措施,如调节加热或冷却设备、控制阀门开关等,以维持反应的稳态运行。
3. 分离控制在石油炼制的分离控制过程中,PLC可以实时监测和控制塔顶温度、流量和压力等参数。
当参数超出设定范围时,PLC可以自动调节各种设备的操作,如加热和冷却装置、泵和阀门等,以实现分离过程的稳定和高效。
4. 产品质量控制在石油炼制的产品质量控制过程中,PLC可以根据产品要求设定相应的控制逻辑,实时监测和控制各个参数。
浅谈涩北气田压缩机PLC控制系统
浅谈涩北气田压缩机 PLC控制系统摘要本文首先就活塞式压缩机的发展和工作原理进行了描述,主要介绍关于涩北气田现有压缩机的自动控制系统和增压站所配套的安全联锁系统、远程监控系统,并对压缩机所配套的工艺系统做了简述,文中所涉及的压缩机自动控制系统和辅助安全系统,以及压缩机自身工艺系统,都是保障压缩机平稳运行的不可或缺的条件。
关键词:PLC控制系统;F&GS;SIS;PID控制算法4.1.1 压缩机站控系统压缩机是石油、化工、冶金等行业工艺中重要的设备,对机组运行的稳定性、安全性、连续性要求比较高,这样,就需要由高度可靠、高度集成、高度专业的控制系统作为达到以上要求的保证。
压缩机的调节或控制有两个目的,一个是改变压缩机的性能以适应管网系统特性的变化,保证压缩机的操作符合工艺要求;另一个是保证压缩机的安全运行,防止压缩机发生喘振和在严重情况下毁坏机器。
天然气压缩机装置在完成其指定的工艺过程任务中需要对有关参数进行监测和对工艺流程进行控制,以保证其正常工作,自动实现这种监测和控制就是压缩机自动控制系统的任务。
压缩机站控系统从功能和结构上进行划分,可分下位机系统和操作员系统两部分。
下位程序指令是整个控制系统的核心部分[4]。
1、上位计算机监控组态控制系统设置2个操作台,便于生产操作人员对压缩机运行过程的监控管理,所有的运行数据实时显示,可以在操作台上启停除高压电动机以外的所有设备。
实际设备运行中的人机对话通过上位计算机的PKS监控组态软件全面实现。
操作员站设置有如下显示画面:(1)流程画面:(2)报警画面:(3)历史趋势画面:2、数据采集3、网络通讯4、电气系统4.1.2 压缩机组控制系统(UCS)压缩机组控制系统(Unit Control Systena,简称UCS)或称机组就地控制系统( Unit LocalControl System,简称LCS ),以就地控制柜的形式安装在机组主撬上或机组主撬附近。
PLC在石油和天然气开采中的应用和质量控制
PLC在石油和天然气开采中的应用和质量控制随着现代工业的发展,自动化技术在各个领域中扮演着越来越重要的角色。
在石油和天然气开采行业中,PLC(可编程逻辑控制器)作为一种先进的自动化设备,广泛应用于生产现场的控制和管理过程中。
本文将重点探讨PLC在石油和天然气开采中的应用以及其在质量控制方面的作用。
一、PLC在石油和天然气开采中的应用1. 采油井控制在石油开采过程中,采油井控制是一个至关重要的环节。
通过PLC技术,可以实现对采油井的自动控制,监测井口压力、油井产量、注水量等关键参数,并及时作出相应的调整。
PLC能够根据不同的工作条件和要求,自动进行控制策略的调整,提高开采效率,降低生产成本。
2. 油气管道监测油气管道是石油和天然气输送的重要通道,管道的安全运行对于整个行业的稳定发展至关重要。
通过PLC系统,可以对油气管道的温度、压力、流量等实时监测,并实现报警、自动切换等功能。
PLC技术在油气管道监测中的应用,能够提高管道的安全性和可靠性,避免事故发生,保障油气的正常输送。
3. 油田数据采集和处理在油田开采中,需要对各种工艺参数、油井状态等进行数据采集和处理。
PLC可以集成传感器、数据采集模块等设备,实现对采集数据的快速存储和处理。
通过PLC的应用,可以实现对油田数据的实时监测、分析以及调整,提高生产效率和质量。
二、PLC在石油和天然气开采中的质量控制1. 生产过程监控PLC可以对石油和天然气开采过程中的各个环节进行实时监控和控制,确保生产过程的稳定性和可靠性。
通过PLC系统的应用,可以及时发现生产过程中的异常情况,并采取相应的措施进行调整和修复。
这有助于提高生产线的稳定性和开采效率,减少生产事故的发生,并保障产品质量。
2. 资源利用优化PLC技术的应用,使得能源和物资的利用更加高效和精细化。
通过对开采过程中数据的采集和分析,可以优化资源的利用,合理分配生产设备的运行参数,实现能源的节约和生产成本的降低。
石油钻机电控系统-plc以及变频器
目录
• 引言 • PLC技术概述 • 变频器技术概述 • PLC与变频器的结合应用 • 系统维护与故障排除 • 案例分析
01 引言
石油钻机概述
石油钻机是用于钻探石油和天然气的 机械设备,由多个复杂系统组成,包 括起升系统、旋转系统、循环系统、 传动系统等。
石油钻机的工作环境恶劣,要求设备 具有高可靠性、稳定性和安全性。
变频器在石油钻机中的应用
总结词
变频器在石油钻机中主要用于电机调速和节 能控制,提高钻井效率,降低能耗。
详细描述
在石油钻机中,变频器主要用于控制电机的 调速。通过调节电机电源的频率和电压,可 以实现电机的无级调速,从而精确控制钻头 的转速和钻压。这有助于提高钻井效率,降 低能耗,减少钻井事故的发生。此外,变频 器还具有节能功能,可以根据实际需要调整
03 变频器技术概述
变频器的定义与特点
总结词
变频器是一种能够改变电机输入电源频率的设备,具有调速、节能、软启动、三相不平衡、过流保护等功能。
详细描述
变频器通过改变电机输入电源的频率,实现对电机转速的精确控制。由于电机转速与电源频率成正比,因此通过 调节电源频率可以平滑地改变电机转速,实现无级调速。此外,变频器还具有节能、软启动、三相不平衡、过流 保护等功能,广泛应用于各种电机控制领域。
特点
可靠性高、抗干扰能力强、编程简单 易学、维护方便、适应性强等。
PLC的基本结构和工作原理
基本结构
PLC主要由中央处理器(CPU)、存储器、输入输出接口、电源等部分组成。
工作原理
PLC通过扫描输入接口获取外部信号,根据用户编写的程序进行逻辑运算和数据 处理,再通过输出接口控制外部设备。
浅析PLC在原料气压缩机控制系统中的应用
浅析PLC在原料气压缩机控制系统中的应用随着工业自动化程度的不断提高,PLC在工业控制领域中发挥着越来越重要的作用,原料气压缩机是工业生产中常见的设备之一,其控制系统的稳定性和可靠性对于生产效率和产品质量都有着直接的影响。
本文将从PLC在原料气压缩机控制系统中的应用进行浅析,分析其在控制系统中的优势和应用场景。
一、原料气压缩机控制系统的需求原料气压缩机是将气体压缩并输送到其他设备中的设备,通常用于生产中物料的压缩和输送,例如化工、制药等行业。
原料气压缩机的工作过程中,需要对压缩机的启停、压力控制、温度控制、润滑系统、运行状态监测等进行精确的控制和监测。
现代工业生产对于设备的自动化程度要求越来越高,传统的控制方法已经不能满足生产的需要,因此需要一种新的控制技术来实现对原料气压缩机的精准控制和监测。
1. 硬件配置PLC作为原料气压缩机控制系统的核心控制部件,通常与触摸屏、传感器、执行机构、通信模块等硬件设备结合使用,形成一个完整的控制系统。
通过PLC控制器对原料气压缩机进行控制和监测,实现整个系统的自动化控制。
2. 信号采集和处理原料气压缩机控制系统中需要对压力、温度、润滑油位、电流、电压等各种信号进行采集和处理,PLC可以通过各种模拟量输入模块和数字量输入模块对信号进行采集,并通过自身的计算和逻辑运算对信号进行处理,实现对设备状态的实时监测和控制。
3. 控制逻辑设计原料气压缩机控制系统中包含了复杂的控制逻辑,需要根据设备的实际工作过程进行合理的设计和编程。
PLC具有强大的逻辑控制能力,可以通过编程软件进行编程设计,实现对原料气压缩机各个部件的启停、压力调节、温度控制、润滑系统的控制等功能。
4. 故障诊断和报警原料气压缩机在工作过程中可能会出现各种故障,如过载、过压、低压、高温等,PLC可以通过设定相应的逻辑程序进行故障诊断和报警,及时发现设备故障并采取相应的措施,保证设备的安全运行。
5. 通信与监控PLC可以通过通信模块与上位机或者工厂的监控系统进行联网,实现对原料气压缩机的远程监控和数据传输,管理人员可以通过监控系统实时了解设备的运行状态,及时调整设备的工作参数,提高设备的运行效率和生产质量。
PLC变频控制在油田连续输油系统的应用研究
PLC变频控制在油田连续输油系统的应用研究[摘要]长庆油田在建设数字化大油田的过程中,在增压站、联合站以及输油站等站点广泛地使用了电机变频调速技术,由调整泵的电机转速取代调节出口阀,降低泵出口的压力损耗,有效避免了输油泵出口阀的节流损失,取得了很好的节能效果。
此外变频调速的应用还能减小对电网的冲击、节约维修费用、增加输油量等。
在油田增压站数字化建设流程中,其要求根据缓冲罐液位来调节输油泵的启停和转速,这是实现输油智能化的重要表现,输油泵由异步电动机驱动,由PLC系统对电机的控制就显得尤为重要。
西门子S7-200 PLC以及英威腾CHF 系列变频器为例,主要研究了力控组态软件的开发应用、PLC变频控制系统的组成功能、PLC与变频器的连接及通讯、PLC变频系统的具体实现以及相应的程序。
【关键词】PLC;变频控制;运行过程;软件算法;应用情况一、PLC变频控制系统分析(一)系统结构及功能分析力控组态软件作为用户可定制功能的软件开发平台工具,可实现显示电机转速、三相电参,远程启停及调速控制等功能,通过PLC可以对自动化设备进行“智能”控制。
PLC和变频器综合起来主要实现了变频调速,电机的正反转,加减速以及快速制动以及远程启停等。
因此,该系统必须具备以下三个主体部分:控制运算部分、执行和反馈部分。
控制运算主要由PLC和变频器来完成;执行元件为变频器和电机;反馈部分主要为速度反馈。
(二)系统实现总体思路系统主要由三个部分构成,即可编程逻辑控制器件PLC、变频器和电机。
首先通过力控界面设置给定输入液位值给PLC,再通过PLC控制变频器,再经由变频器来控制电机,随后将变频器频率反馈给PLC,经比较后输出给变频器从而实现无静差调速。
(三)CHF系列变频器设置及闭环控制接线如果所用的变频器刚刚出厂的变频器,则需对它进行快速调试,调试中用到的变频器都已经完成了快速调试。
PLC的AO输出以及变频器的频率反馈连接线必须使用带屏蔽层的线缆,启停以及状态等信号采集线缆可根据实际情况使用。
浅析PLC在原料气压缩机控制系统中的应用
浅析PLC在原料气压缩机控制系统中的应用PLC(可编程逻辑控制器)是一种用于工业自动化控制系统的电子设备,它广泛应用于各种工业设备中,包括原料气压缩机控制系统。
本文将对PLC在原料气压缩机控制系统中的应用进行浅析。
在原料气压缩机控制系统中,PLC起着至关重要的作用。
原料气压缩机通常用于将气体或气态原料压缩成液态,以便于输送或储存。
PLC在该控制系统中的基本功能主要包括以下几个方面:1. 运行控制:PLC可以对原料气压缩机的启动、停止、加速、减速等运行状态进行控制,确保设备的正常运行。
2. 参数调节:PLC可以对原料气压缩机的压缩比、排气压力、进气温度等参数进行调节,以满足不同工艺要求。
3. 故障诊断:PLC可以监测原料气压缩机的运行状态,及时发现并诊断设备的故障,保障生产的连续性和稳定性。
1. 运行控制在原料气压缩机的控制系统中,PLC可以根据工艺要求和生产调度,对设备进行启停控制。
通过编写逻辑程序,PLC可以实现对压缩机的定时启停、远程启停,以及与其他设备的联锁控制。
PLC还可以控制原料气压缩机的加速、减速等运行过程,确保设备运行平稳,延长设备的使用寿命。
2. 参数调节原料气压缩机的压缩比、排气压力、进气温度等参数对其运行效率和工艺质量有着重要影响。
PLC可以通过模拟量输入模块和数字量输出模块,对这些参数进行精确控制。
在工作过程中,PLC可以根据实时的工艺要求和设备状态,自动调节原料气压缩机的工作参数,以实现最佳的工作状态。
3. 故障诊断PLC可以通过对原料气压缩机传感器和执行机构的监测,实现对设备的故障诊断。
当设备发生故障时,PLC可以通过逻辑程序对故障进行诊断,并通过报警器或人机界面等方式及时通知操作人员。
PLC还可以自动进行重启、切换备用设备等措施,以保证生产的连续性。
相比传统的控制方式,PLC在原料气压缩机控制系统中具有诸多优势。
1. 灵活性:PLC的逻辑程序可以根据工艺要求和设备状态进行灵活调整,在不改变硬件的情况下,实现设备的运行控制和参数调节。
PLC在石油与天然气行业中的应用案例解析
PLC在石油与天然气行业中的应用案例解析概述:PLC(可编程逻辑控制器)是一种专门用于工业自动化控制的电子设备,它具有可编程的特性,广泛应用于各个行业中。
本文将重点关注PLC在石油与天然气行业中的应用案例,探讨其在该行业中的重要性和效果。
引言:石油与天然气行业是全球最重要的能源供应领域之一,其自动化控制的准确性和可靠性对整个行业的运作至关重要。
由于PLC具有高度可编程和可靠的特性,使其成为石油与天然气行业中的首选控制设备。
下面将通过几个具体案例分析PLC在石油与天然气行业中的应用。
案例一:油井自动控制系统油井的生产过程复杂多变,需要对油井的压力、流量、液位等参数进行实时监测和调控。
PLC可以通过接收传感器采集的数据,根据预设的程序控制油井的生产。
例如,在油井生产过程中,当油井压力低于预设值时,PLC可以自动开启注水泵提高压力;当油井液位过高时,PLC可以自动开启排水泵进行排液。
通过PLC的自动控制,可以大幅度提高油井生产的效率和稳定性。
案例二:管道输送控制系统管道输送系统是石油与天然气行业中的重要组成部分,而PLC在管道输送控制系统中发挥着重要作用。
通过PLC对输送泵、阀门、压力传感器等设备进行控制和监测,可以实现对输送流量、压力的准确控制和实时监测。
当输送流量或压力异常时,PLC可以及时发出报警信号并采取相应的控制策略,保证管道输送系统的安全运行,避免因突发情况导致的事故发生。
案例三:燃气处理系统燃气处理是石油与天然气行业中至关重要的环节,而PLC在燃气处理系统中的应用案例也非常丰富。
例如,在天然气压缩站中,通过PLC控制压缩机的启停、压力开关的调整等操作,实现对天然气的压缩处理。
同时,PLC还可以监测燃气的温度、流量和纯度等参数,确保燃气处理过程的稳定性和安全性。
通过PLC的应用,可以提高燃气处理效率,减少能源消耗和物质浪费。
结论:PLC在石油与天然气行业中的应用案例解析显示,其在提高自动控制的准确性、可靠性和效率方面具有重要作用。
PLC在石油和天然气行业中的应用案例
PLC在石油和天然气行业中的应用案例在现代石油和天然气行业中,自动化控制技术起着极为重要的作用。
作为自动化系统的核心设备之一,可编程控制器(PLC)在石油和天然气行业中被广泛应用。
本文将介绍PLC在该行业中的应用案例,展示其在提高生产效率、保障安全环保和优化能源利用等方面的重要作用。
一、油井控制系统油井是石油开采的核心设备,PLC在油井控制系统中发挥重要作用。
通过PLC的控制,可以实现对油井的自动控制、实时监测和远程操作。
例如,当油井产量低于预设值时,PLC可以自动调整抽油机的工作状态,提高抽油效率。
同时,PLC还可以监测井口压力、井底油温等数据,并根据实时数据进行调整,保证油井的正常运行。
这种自动化的油井控制系统不仅提高了生产效率,降低了人工成本,还减少了人为操作带来的风险。
二、石油精炼过程控制石油精炼过程是将原油转化为各种石化产品的关键步骤,同时也是石油行业的重要环节。
在石油精炼过程中,PLC被广泛用于自动控制和调节。
例如,在炼油过程中,PLC可以根据所需产品的不同要求,自动控制反应温度、压力、流量等参数,确保精炼过程的稳定性和高效性。
此外,PLC还可以自动监测管道间的流量和液位,确保原材料的正常供给和产品的及时排放。
通过PLC的应用,石油精炼过程可以实现高度自动化和精确控制,大大提高了生产效率和产品质量。
三、天然气管道控制系统天然气是重要的清洁能源之一,在运输和分配过程中,PLC在天然气管道控制系统中扮演重要角色。
天然气管道控制系统利用PLC进行自动调节和控制,实现对天然气的流量、压力等参数的监测和调节。
通过PLC的精确控制,可以保持天然气管道中的稳定供气,避免压力过高或过低带来的安全隐患。
同时,PLC还可以检测到管道泄漏等异常情况,并及时发出报警信号,保障天然气管道的安全运行。
四、环境保护控制石油和天然气行业在生产过程中对环境的保护也非常重要,PLC在环境保护控制中的应用发挥着重要作用。
PLC在燃气和石油储运中的应用和质量控制
PLC在燃气和石油储运中的应用和质量控制现代工业领域的自动化控制越来越普及,其中可编程逻辑控制器(PLC)已经成为很多自动化项目不可或缺的控制设备之一。
本文将探讨PLC在燃气和石油储运中的应用和质量控制。
一、PLC在燃气储运中的应用随着燃气储运的不断发展,PLC在燃气储运中的应用也逐步增多。
PLC作为自动化控制系统的核心,可以实现燃气输送管道的自动化控制和监控。
PLC通过传感器采集数据,然后将数据传送给CPU,CPU 再根据指令操作输出模块,控制机械设备的运转。
在燃气储运中,PLC系统主要包括以下几个部分:1.气体控制系统PLC可以控制气体操纵阀门、压缩机、泵站等设备的启停和转速,实现气体的稳定输送和储存。
2.压缩机控制系统压缩机是燃气储运过程中最关键的设备之一。
PLC可以通过对压缩机的控制来保证气体的良好品质和安全性。
3.监控系统PLC可以监控和采集管路的压力、温度和流量等参数数据,并将实时数据传输给操作员或系统中控中心。
二、PLC在石油储运中的应用石油储运是石油工业的重要组成部分,PLC在石油储运中的应用越来越广泛。
PLC不仅可以实现石油储罐的自动化控制,还可以实现石油泵站、阀门、流量计等设备的精确控制和监控。
PLC在石油储运中的应用主要有以下三个方面:1.油罐自动化控制系统PLC可以控制油罐内油位、温度、密度等参数,实现对石油储罐的自动控制和管理。
此外,PLC还可以控制输油管道中的阀门等设备,确保石油的稳定输送。
2.油泵自动化控制系统PLC可以通过对油泵的控制,根据需求调整其输送油量和压力,从而保证石油储存和输送的效率和安全性。
3.安全监测系统PLC可以实现对安全监测设备的控制和监控,如火灾报警系统、防爆监测系统、可控气体检测系统等,确保石油储运过程中的安全性和稳定性。
三、PLC在燃气和石油储运中的质量控制在燃气和石油储运过程中,PLC可以通过各种传感器和监测设备来实时监测油气储运的各种参数指标,准确反映产品质量和设备状态。
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三设计方案 该方案主要由 1 台 SiemensECO1-7500/3 变
频器、 1 台 S7-200型 PLC (CPU215/216,配套 EM235 扩展模块)以及接触器、操作按钮、1 台现场压
力变送器和 2 台振动测量装置(振动变送器)组
成,用 PLC 实现压缩机出口压力单回路闭环 PID 控制以及压缩机起动、停止、切换、故障处理等
山东滨化有限有 2 台石油气压缩机,单机额
定功率 75kW,一开一备运行方式,而在实际生产 中只需大约 45kW 输出功率。压缩机在低于额定 工况下运转,负载率较低,而且其风压与流量大 小要靠手动阀调节,操作困难,也浪费大量电能。 为此,考虑采用变频调速技术进行改造,用 PLC 实现自动调节和各种控制功能。运行实践证明, 该方案稳定可靠,经济效果明显。
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各种电气控制功能,由振动变送器对压缩机状态
进行监控分析,以实现预测性维护维修。主回路 2。
(1)PID 运算功能的实现 S7-200 系列中 CPU215/216 具有 32 位浮点运
算指令和内置 PID 调节运算指令等特殊功能。使 用时,只需在 PLC 内存中填写 1 张 PID 控制参数
控制柜内,可就地或远控操作,方式简单灵活。
(4)系统可扩展性较好。若有多台压缩机
在变频/工频供电方式下运行时,只需将增加信 息或信号引至 PLC,即可实现整个系统的自动控 制;若生产需要,本系统也可方便接入 DCS 或上 位机,建立人机界面的监控系统等。
(5)预测性维护检修可大大延长压缩机使用
寿命,提高可靠性,减少停车损失,降低运行费 用。
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KM1 断开,电动机 M1 停止,切换操作结束。电动
机 M2 切换到 M1 过程类似。
(6)报警及故障自诊断
通过 PLC 内部程序设定报警及联锁保护,一 旦出现故障立即停止相应操作并报警。对于故障
自诊断功能,考虑到成本问题,未设计上位机,
一工艺要求
(1)正常生产过程中,2 台压缩机应至少有
1 台运行,即使在相互切换时,也不允许发生两
台机器全部停止的现象。
(2)保持压缩机出口压力在预定值上。
(3)能实现对压缩机运行状态进行分析,
以实现预测性检修。
二系统控制原理
(1)工艺专业设定压缩机管网正常出口压
力为 P1,而现场实际测定压力为 P2,根据Δ P (=P2-P1)值大小由 PLC 内 PID 功能模块进行 PID
四几点体会和设计中应注意的问题 (1)采用变频控制后,实现了压缩机的软
起动,减小了起动电流对电网的冲击;节电效果 明显,1 年内可回收全部投资。
(2)采用 PLC 后,组成闭环自控系统,实现 自动调节,运行更加稳定可靠。
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(3)变频器、PLC、接触器等可安装在一台
频和变频下同时运行,故变频控制柜的总电源开 关需按 2 台电动机负载量考虑。
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至变频器)。
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(2)起动
M1 和 M2 各有两种起动方式,可通过转换开
关选择变频/工频起动方式。
(3)运行 正常情况下,电动机 M1 处于变频调速状态, 电动机 M2 处于停机备用状态。现场压力变送器 检测管网出口压力(4~20mA 模拟量信号),并与 预定值相比较,经 PLC 内部专用 PID 指令进行运 算,得到变频器所需频率信号,自动调节电动机
场实际压力在设定压力附近波动,保证压力稳
定。系统结构 1。
(2)压缩机长期运行,造成各部件间隙变大,
这样引起的振动会越来越大,容易造成压缩机各 部件的损坏。由 PLC 对现场振动情况进行判断分
析,可提前对压缩机进行计划性维护保养,这样
可大大延长设备的使用寿命,提高设备运行可靠 性,减少设备故障引起的非计划性停车。
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运算,控制变频器来改变电动机转速,达到所要
求的压力。当Δ P>0 时,现场压力偏高,则提高 变频器输出频率,使电动机转速加快,提高实际 风压;当Δ P<0 时,现场压力偏低,则使转速降 低,Δ P 减小。这样不断调整,使Δ P 趋于 0,现
转速,达到所需管网压力。
(4)停止 按下“停止按钮”, PLC 控制所有接触器断开, 变频器停止。 (5)切换
当需从电动机 M1 切换到 M2 时,接触器 KM2
断开,KM1 闭合,此时电动机 M1 在工频下,在变 频器完全停止后,KM4 闭合,变频器重新起动, 电动机 M2 在变频器驱动下起动;完全起动后,
表(见下表),再执行指令:PIDTABLE,LOOP,
即可完成 PID 运算。其中操作数 TABLE 使用变量 存储器 VBx,用来指明控制环的起始地址;操作
数 LOOP 是控制环号(常数, 0~7)。编号为 2、 4、
5、6、7 的参数固定不变,可在 PLC 主程序中设 定;编号为 1、3、8、9 的参数具有实时性,须 在调用 PID 指令时填入。 由于 S7-200 输入和输出为开关量,而变频 器、压力变送器和振动变送器的信号为模拟量, 因此 EM235 模块要实现 D/A 转换。一个 EM235 模 块可同时扩展 3 路模拟量输入通道(接 1 路压力 信号, 2 路振动信号)和 1 路模拟量输出通道(接
只设置相应故障代码,通过 4 位数码管显示,使 维修人员可根据故障信息方便查找到故障点。
如:(a)压缩机油压低、水压低等故障信号,可
由现场防爆电接点压力表测得,直接送至 PLC,
由 PLC 控制实现声光报警和延时停车;(b)增设
现场振诊断。
(6)PLC 控制电动机在变频/工频供电方式
下切换时,须保证各接触器闭合和断开顺序以及 足够的延时,以防止电动机绕组产生的感应电动 势加载到变频器的输出逆变桥上,造成损坏。 (7)PLC 须实现 KM2 和 KM4 间的互锁,以防 止 2 台电动机同时变频起动,使变频器因过载而 损坏。
(8)因 2 台电动机会在短时间内分别在工