某采油厂之联合站是一个集油、气、水联合处理的大型工作站。它的岗位较多,有中心控制室、油岗、水岗、加热炉等,并且比较分散,距离较远。Danfoss变频器应用于水岗中过滤罐的反冲洗泵及搅拌器的驱动。反冲洗液量要求定量、定时,且搅拌器要与反冲洗泵协调工作,同时要求反冲洗过程可以在中心控制室监控,又可以在水岗监控。但是两个岗位间距离较远,如果采用传统的布线方式,必然费时费力,故障率高。采用Danfoss变频器带Profibus功能,通过现场总线Profibus DP协议,只用一根双绞屏蔽线即可实现制程流程控制及Danfoss变频器参数的设定、相关数据的读取。
系统
Siemens工控机一台,Siemens PLC 300一套,Siemens操作面板OP37一台, Danfoss变频器两台(含Profibus卡),离心泵两台,搅拌器十六台。
控制方案
联合站污水岗共有2台55 kW反冲洗泵,16台18.5 kW反冲洗搅拌器。选用1台VLT 5062,带2台反冲洗泵,由Siemens PLC控制两台泵间的切换。1台VLT 5032带16台反冲洗搅拌器,由Siemens PLC来实现16台反冲洗搅拌器间的切换以及与反冲洗泵的协调工作。驱动反冲洗泵的变频器接受反冲洗流量计回授的4~20 mA流量信号构成制程闭回路,以控制反冲洗液量。泵起动信号由控制中心或水岗操作员面板经Profibus现场总线给出。当流量达到时反冲洗变频器(VLT 5062)给反冲洗搅拌变频器(VLT 5032)一个允许起动信号,搅拌开始。定时到达后停止,等待反冲下一个滤罐。
系统特点
本系统采用了过程自动化控制中的现场总线Profibus协议,使整个系统的安装、试车、监控、维护变得简便易行。
在现场总线Profibus协议的使用过程中应注意以下重点:
l Danfoss变频器中Profibus卡的安装
l Profibus卡的总线地址设定
l Danfoss变频器中8、9组参数的设定
l Danfoss变频器(已装Profibus卡)在现场总线Profibus协议上的挂接(在Siemens PLC硬件组态中进行)
l 现场总线(Profibus DP)试车过程中,总线末端注意加装防浪涌电阻
Danfoss变频器构成制程闭回路中的参数设定:
l 比例、积分参数设定时,应采用分别设定的方式,即积分值 = 0,调比例值从0.3开始逐渐增加一直到系统开始震荡时,取此值的50%;比例值 = 0,调积分值从20秒开始逐渐增加直至到系统开始震荡时,取此值的1.25倍。微分值取调积分值的4倍为益
l 回授单位的设定、回授变送器量程的设定
l 频率高低限的设定、上升时间、下降时间的设定等
l 充分利用现场总线Profibus的优势读写参数
l 将变频器中重要参数通过总线读出,显示在控制中心和水岗的操作员面板上。如频率、电流、功率等
l 将变频器的状态通过总线读出,传送到各个监控室。因为使用了现场总线这些工作变得及其简便
整个系统在实际使用过程中,系统响应快,操作简便,反冲液量平稳,搅拌效果良好,节能显著(反冲洗泵达46%,搅拌器节能达31%),污水处理效果高于设计标准。联合站水岗反冲洗系统以其显著的特点受到用户的高度称赞。
建议
Danfoss变频器参数的设定、相关数据读取时,不采用Danfoss变频器操作手册中参数读写方式,因为这种读写方式在实际试车中较为繁琐,不利操作。而利用Danfoss变频器在现场总线Profibus DP中的I/O域来读取将更加方便快捷,广大使用者不妨一试。