PLC在焦化装置水力除焦控制系统中的应用

摘要：
　　
　　水力除焦电气控制系统是以除焦控制阀为核心，综合了气动隔断阀、高压水泵、钻机绞车以及供水、供油等系统协调动作，进行运行和联络的电控系统。通过采用可编程序控制器代替传统的继电器逻辑控制电路，提高了整个控制系统的可靠性，同时，又使整个系统具有了良好的可维护性。
　　
　　关键词：
　　
　　PLC（Programmable Logic Controller） 继电器 延迟焦化　　
　　
　　我厂30万吨/年延迟焦化装置，是由中石化洛阳设计院设计，于1992年动工，次年10月竣工投产。整个装置由反应、分馏、吸收稳定三部分组成，可生产瓦斯、汽油、柴油、蜡油和石油焦子等产品。其除焦方式为井架水力除焦。
　　
　　一、 水力除焦电气控制系统简介
　　
　　水力除焦电气控制系统是以除焦控制阀为整个系统的核心组件，综合使用了气动隔断阀、高压水泵、钻机绞车以及供水、供油等系统，由各系统协调动作运行和联络的电气控制系统。系统采用了先进的工业控制装置及技术，选用了日本Omron公司的C—200H型可编程序控制器（PLC），美国A、B公司生产的无触点接近开关。通过采用可编程序控制器代替传统的继电器逻辑控制电路， 
提高了整个控制系统的可靠性，同时，又使整个系统具有了良好的可维护性。
　　
　　二、 可编程控制器
　　
　　可编程控制器，简称PLC（Programmable Logic Controller），是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：
　　
　　“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。”
　　
　　　三、 水力除焦电气控制系统的组成
　　
　　　水力除焦电气控制系统包括高压泵房电气控制柜，塔顶正压防爆操作盘及塔底联络开关箱等组成。
　　
　　　四、 水力除焦电气控制系统的控制流程框图及工作原理
　　　1. 水力除焦电气控制系统的控制流程框图
　　

　　
　　　2. 水力除焦电气控制系统的工作原理
　　
　　　1）.泵房控制柜
　　
　　　接通泵房电气控制柜面板上的“控制电源”，控制电源接通，可编程控制器投入运行。启动润滑油泵、高位水罐供水泵，选择控制柜面板上的准备启动的高压水泵号，并选择准备除焦的焦塔号，确认无误后，按下面板上的“选定”按钮，再次确认除焦塔号。当油压及储水罐液位正常后，高压水泵具备起动运转条件，等待塔顶联络信号。收到塔顶要求启动水泵的信号后，泵房操作人员在现场启动高压水泵。
　　
　　　2）.塔顶正压防爆操作盘
　　
　　　接通操作盘电源，在泵房控制柜上控制电源接通，完成选塔操作塔顶操作盘作钻具升降操作。钻具支点轴承的导轨上安装有接近开关1PS～8PS，钻具上升至上极限位置（1PS、5PS），钻具绞车自动停止。钻具下降到塔内接近开关（3PS、7PS）的安装位置时，选定除焦塔的隔断阀自动打开，联合钻孔切焦器进塔后，操作人员根据需要选择除焦阀工作状态。当状态开关转向予充位置时，除焦控制阀开启以一定流量向上水管道充水，当塔顶管道内水压达到予充值时，予充压力开关接通，告示“予充完成”，此时操作人员可将状态切换开关拨向“全开”位置，进入水力除焦工作状态。联合钻孔切焦器到达塔底极限位置（4PS、8PS）时，钻机绞车自动停止下降，联合钻孔切焦器在塔内时，除焦控制阀可任选工作状态，切焦器自由升降。当联合钻孔切焦器上升到塔内上极限位置（2PS、6PS）时，若除焦控制阀处于“予充”或“全开”状态，联合钻孔切焦器自动停止上升。操作人员将除焦控制阀状态开关拨向“回流”位置，联合钻孔切焦器方可继续上升提出塔外，塔顶隔断阀在联合钻孔切焦器提出塔外之前已自动关闭。
　　
　　　3）.外接一次表分布示意图　　


　　
　五、 PLC用户程序梯形图　

　　
　　六、 方案总结
　　
　　上述是本系统的硬件设备及工作原理，可以看出，采用PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部接线，使控制系统的设计及建造周期大为缩短，而且在功能上也十分强大。同时，由于PLC采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路带有抗干扰技术，使得整个电气控制系统具有较高的可靠性和稳定性。