森兰变频器在炼油厂的应用

2007年12月12日 12:52:43人气：464来源：南京永年实业有限公司

　　1、引言
　　　　变频调速是一种的调速方式，它调速精度高、调速范围宽和操作方便，并且可利用变频器上自带的RS485串行通讯口实现和控制系统的通讯，以便于随时监控系统的工作情况，有利于生产正常进行。2002年我公司对炼油厂丙烷压缩机液化气的提取系统进行自动化改造，改造后除提高工艺操作水平外，而且节能20%左右，经济效益也十分显著。
　　
　　2、森兰SB61变频器的主要特点
　　　　丙烷压缩机是该系统的关键设备，对变频器的可靠性、起动转矩和动态响应都有一定的要求。由于变频器是该自动化系统的一部分，为减少干扰，要求输出波形中有较低的谐波含量，因此，选用我公司生产的SB61王变频器。该变频器采用*的矢量控制算法，功能齐全，在各种行业中应用自如。可以选择V/f开环、V/f闭环、无PG矢量控制和有PG矢量控制方式;可选用键盘和外部端子，功能端子的操作方式，并有RS485串行通讯口，便于与计算机组网控制。在设计中进行可靠性设计，电磁兼容设计，稳定性分析等。考虑到人性化因素，SB61系列变频器美观大方，虽然功能齐全，但参数设定简单，操作非常方便，是一款性价比很高的产品。
　　
　　3、工艺过程
　　3.1 液化气的提取工艺系统
　　　　液化气的提取工艺系统如图1所示。
　　
　　图1
　　　　图1中:
　　　　P0—入口压力，外部供气压力；
　　　　P1—进气口压力，进气阀调节后压力，要求＜0.6Mpa；
　　　　P2—压缩机出口压力,要求1.2Mpa～1.7Mpa；
　　　　P3—分离塔压力,要求1.08Mpa；
　　　　L1—入口流量,压缩机吸气量；
　　　　L2—出口流量,压缩机排气量；
　　　　阀门开度：生产要求进气阀开度30%～50%。
　　　　　　　　　出口阀开度80%～*。
　　　　工艺过程：
　　　　炼油产生的气体，经过压缩机加压后凝为液态进入分离塔，经过吸收等其他加工工艺，提取出石油液化气。进气口压力P1要求小于0.6MPa，压缩机出口压力P2可达到1.2MPa～1.7MPa之间，经出口阀调节后保证分离塔压力P3在1.05MPa。如果某种原因使分离塔压力升高，为安全起见则将泄压阀打开，将分离塔内的液体经管道回流进气口。
　　　　调节阀门的开度使P1指示压力小于0.6MPa，P3压力在1.08MPa左右。操作操作人员根据P1、P2、P3上的指示值进行调节。进气的压力P0一般来说不是很稳定，为使控制准确，需知道P0与P1、P2、P3的变化的关系如表1所示。
　　
　　
　　　　P0不变时调节进口阀的开度与P1，P2，P3变化关系如表2所示。
　　
　　
　　
　　4、系统的构成
　　　　由表1和表2所反映的在P0改变时和进口阀开度改变时，P1、P2、P3和L1、L2的变化可见，进气P0的升高或降低，使P1，L1和L2发生相应的改变。如果要使流量L1和L2不变,可调节进口阀的开度往P0增加的相反方向变化，即P0增大，进口阀开度减少，或P0降低，进口阀开度增大。
　　　　为保证生产的稳定性，希望进入分离塔的丙烷流量不要太大的波动。为此控制方式可有两种选择，一种采用流量控制方式，用流量变送器采集的流量信号回馈到控制系统上，使系统组成为*量闭环系统，这样不论P0如何变化，都可保证流量基本不变。另一种方式是用P1信号作为反馈信号，只要使P1保持稳定流量就基本不变。因此，在进气压力P0波动时，使压缩机转速发生改变，使P1不变，即可使流量基本不变。于是以压力信号P1作为反馈信号组成压力闭环系统。这里P1信号在压缩机输入管道上，但是P1的变化是压缩机调速后的结果，作为闭环系统的反馈信号是可行的。由此可见，调节压缩机的转速和调节进口阀的开度在工艺上可达到相同的效果。本系统的压缩机电机功率为160KW，工频运行时，流量的改变靠阀门节流调节，浪费了大量的能源，机械的磨损未能减低，影响机组的使用寿命。为实现生产过程的自动化，采用一台SB61系列160kW变频器与压力变送器P1构成恒压控制。系统如图2所示。
　　
　　图2　变频器控制系统
　　　　为提升整个系统的自动化水平，引入工控机进行监控，监控系统框图如图3。
　　
　　图3　监控系统框图
　　　　本系统数据采集卡采集压力，流量,阀门开度等模拟量，输出模拟量调节电动阀开度;采集报警，和其他开关信号，输出备用系统起动信号，停止信号等。工控机通过RS485实现对变频器进行控制，P1压力通过数据采集卡采集，经工控机处理后,由RS485将控制信号送到变频器,控制变频器的频率的升降，达到恒定P1的目的，zui终使流量基本不变.当然还要控制变频器的起停，同时电机的运行参数也要送工控机进行监控。工控机为一台CPU PⅢ，内存128M，硬盘20G的研祥工控机，配置数据采集卡，温度信号处理卡，开关信号接线板，RS485通讯卡，RS485通讯模块等。
　　　　模拟量数据采集卡将压力、流量、阀门开度、电机温度和管道温度等模拟信号转换成12位的数字信号，每一路信号占用数据采集卡上一个模拟通道，互不影响，采样周期为300ms。SB61变频器支持RS485半双工串行通讯方式，通过在工控机上用IP函数或VB的MSCDMM通讯控件编制串行通讯程序，即可实现工控机与变频器之间的通讯，本系统用VB的通讯控件编制。将采集到的数据信号，经实时分析处理后，通过组态王监控画面，监测现场传输的实时数据和历史数据及设备的运行状况，历史曲线的分析，实时报表，历史报表的打印，声光报警等。
　　
　　5、结束语
　　　　原系统是在人为观察P1压力的情况下，改变进口阀的开度来满足工艺上的要求，在P0波动比较频繁时，人工劳动强度大。控制系统投入运行后一般不需要人工干预，可在远离现场的地方进行监控。压缩机用变频器驱动后节能效果明显,据用户测算可节能18%～22%。电动机的起动电流和运行电流均在额定电流以下，减少了对电网的冲击。电机速度不总是在工频工作，延长了设备的使用寿命，系统的安全性也有所提高。

南京永年实业有限公司

一.公司介绍

南京永年实业有限公司位于六朝古都南京风景优美的月牙湖畔，是一家专业从事自动化控制领域的产品销售、维修、工程设计、安装、调试的高科技公司，涉及冶金、电力、化工、纺织、塑料、供水等各种行业。

　　公司专业从事工业自动化产品的分销和自动化系统工程集成。公司拥有一支高素质、率的销售和工程技术队伍，为用户提供*、可靠，实用的*的自动化产品和系统的解决方案。

永年公司拥有*的技术和丰富的工程经验，将传动、配电、PLC控制和上位机监控融为一体，形成了自己的电气成套技术。公司采用合作开发和项目承接等多种方式为客户提供传动系统、过程控制和信息技术应用等全面的解决方案。

　永年公司利用自身强大的、全面的产品培训、完善的售后服务、庞大的产品库存、的物流系统等优势在汽车、电力、石化、冶金、轻工、机械、水/废水处理等行业取得了良好的业绩。

永年实业，愿与广大客户和合作伙伴携手共进!

二. 公司产品(华东总代理)

变频器：中国台湾普传；成都森兰；美国A-B；PLC:LG。触摸屏。软起动器:西普（中国台湾普传的资料：;成都森兰资料：）

三.可以承接的工程

１．交、直流电机变频调速控制系统；

2、工业自动化控制系统；

3、恒压供水、供风变频调速控制系统(我公司改造的客户：南京*商场；南京太平洋百货商场；南京华盈大酒店等)；

4、风机、水泵、空压机节能改造(我公司改造的客户：南京*商场；南京太平洋百货商场；南京华盈大酒店等)；

5、低压配电控制系统 .

6、水泥行业的高中低变频改造（我公司改造的客户：连云港碱厂；江苏扬子水泥；南京金城湖熟;南京三龙水泥集团；山水集团山东水泥厂；安徽芜湖宜柏水泥（集团）有限公司）

四. 典型客户

塑料机械:安徽安庆华申塑料机械；安庆汇东塑料机械；南京广达橡塑；南京聚力化工；无锡市锡东橡塑机械有限公司;张家港市德尔塑料机械有限公司; 无锡市道勤塑料机械制造厂

乳化机.研磨机.分散机: 上海格氏麦机电设备有限公司;南京水仙化工;南京幕府石化;启东市科威石化机械;南京永北科技; 蚌埠八一药厂; 连云港碱厂; 南京姿丹娜日化等

纺织: 南京普伦达;南京萧台东等

拉丝机:南京年新 拉丝；南京达标拉丝；南京新默羽光电；苏州腾飞拉 丝；安徽合肥鑫达拉丝等

皮带称:南京三埃；南京亚高；南京金杰出等

机床:南京四开电子;南京数控机床有限公司（南京*机床厂）；南京高腾数控技术有限公司；南京能博机电；无锡机床厂等

制药机械:南京长江制药机械有限公司 ；无锡市冶化机械设备厂等

风机水泵: 上海腾野机电科技;山东省章丘罗茨风机厂; 临沂市风机厂；海门市佳华真空设备有限公司等

砌块机械 :江苏腾宇机械制造有限公司;江苏万力机械股份有限公司;临沂市华立机械有限公司；海门市厦友砌块机械有限公司；南京双阳建材机械等

工业洗涤设备:上海洗涤设备总厂;泰州市泰山洗涤设备制造有限公司

五.:

（0）

：刘佳林　

欢迎垂询！

关键词：变频器控制系统监控系统流量变送器压力变送器

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