【正文】 1是39米防爆柜正壓不在正常報(bào)警指示燈和電鈴，接到報(bào)警壓力開關(guān)動(dòng)作，發(fā)生聯(lián)鎖，切斷整個(gè)控制柜電源。壓力不正?？赡軙?huì)引起爆炸。最下面部分是除焦控制閥手動(dòng)控制回路，當(dāng)切換到手動(dòng)操作時(shí)，指示燈HL13會(huì)亮，表示是手動(dòng)狀態(tài)。在除焦之前要進(jìn)行選塔，此時(shí)三位閥必須撥到回流位；高壓水泵啟動(dòng)后，先把除焦控制閥打到予充位，高壓水以小水量注入管線，當(dāng)壓力達(dá)到預(yù)定值后，再把控制閥打到全開，此時(shí)全開指示燈亮，才可以進(jìn)行除焦操作。 BPCK 電原理圖（1）BPCK原理圖（1）中的輸出0、3分別是控制絞車的上升、下降、復(fù)位和計(jì)數(shù)。其中每一個(gè)輸出量對(duì)應(yīng)兩個(gè)輸入量，他們之間是或的關(guān)系，即只要其中一個(gè)開關(guān)閉合，就會(huì)有輸出；而且每?jī)蓚€(gè)相或的開關(guān)量中，上面的是控制1絞車，下面的是控制2絞車。例如輸出0，當(dāng)KC234閉合時(shí)，輸出控制1絞車上升，當(dāng)KC236閉合時(shí)，則輸出控制2絞車上升。BPCK原理圖（2）它和原理圖（1）是對(duì)應(yīng)的聯(lián)鎖控制關(guān)系，圖（1）中的開關(guān)是 通過(guò)此圖的繼電器線圈來(lái)控制的，當(dāng)線圈有輸出時(shí)，它們對(duì)應(yīng)的開關(guān)就相應(yīng)的動(dòng)作，即（1）中的閉合。如接通第一條線路，則繼電器KC234輸出，此時(shí)（1）中的開關(guān)KC234就閉合，從而達(dá)到控制絞車的目的，其它幾個(gè)開關(guān)也是如此。 BPCK 電原理圖（2）圖中的紅色虛線框起來(lái)的表示該部分不是在控制室內(nèi)的，是通過(guò)線路連接近來(lái)的。1ps、2ps、3ps分別表示1絞車的上極限接近開關(guān)、進(jìn)塔開關(guān)和下極限開關(guān)。當(dāng)絞車提升時(shí)，若到達(dá)上限位，則不能繼續(xù)上升，以免將絞車抽出，同時(shí)通過(guò)線圈KC238的輸出來(lái)接通指示燈HL260向操作人員發(fā)出信號(hào)；同樣的當(dāng)?shù)竭_(dá)下限位時(shí)，為了防止把焦化塔擊穿，也不允許再下降，KC240會(huì)接通HL261發(fā)出信號(hào)。控制2絞車的原理與此類似，所以沒(méi)有把圖附上。 AKPC柜內(nèi)電器布置圖上圖是AKPC柜內(nèi)電器布置圖圖中的PLC101是歐姆龍的可編程序控制器KC102～KC111，KC13，KC161是MY4N AC220V型中間繼電器KC101，KC112，KC160等選用的是3TH82 AC220V型繼電器KM100～KM102是3TB41型交流接觸器QA101是空氣開關(guān)FU101～FU105是RT14型熔斷器，他的額定電流是10A，額定電壓是500V，當(dāng)電路發(fā)生短路或者過(guò)載時(shí)，能夠起到保護(hù)作用。GL B11是WH38001型超隔離器，在系統(tǒng)中起著單元隔離作用，當(dāng)某一單元系統(tǒng)短路時(shí)，不會(huì)影響到其他單元的運(yùn)行，保證了其它單元的正常使用。DL101，DL104，DL1是電鈴，當(dāng)發(fā)生異常情況時(shí)，可以起到報(bào)警的作用。X101～X108是接線端子排 安裝與操作 塔頂控制柜的操作塔頂控制柜由于處于防爆環(huán)境中，因此采用正壓通風(fēng)防爆。正常操作時(shí)柜內(nèi)保持正壓 150Pa，如果壓力低于 50Pa，壓力開關(guān)動(dòng)作，發(fā)生聯(lián)鎖，切斷整個(gè)控制柜的電源。如果要恢復(fù)塔頂供電就需要重新充壓。首先按下控制柜的“正壓?jiǎn)?dòng)”按狃，將控制大通氣的電磁閥打開，向柜內(nèi)通風(fēng)進(jìn)行爆炸氣的置換，5 分鐘后時(shí)間繼電器將大進(jìn)風(fēng)電磁閥關(guān)閉，只留下小給氣閥保持正壓通風(fēng)（壓力可調(diào)），與此同時(shí)供電恢復(fù)。通過(guò)塔頂控制柜上的按鈕可以完成選塔、選頻、三位閥開關(guān)、頻率定位器調(diào)節(jié)、絞車的上行、下行和停止操作，緊急情況下可以按急停按鈕使高壓水泵跳閘。塔頂控制柜如圖 所示。 塔頂控制柜其中狀態(tài)顯示功能有：高壓水泵運(yùn)行狀態(tài)顯示、塔閥狀態(tài)顯示、除焦控制閥狀態(tài)顯示（回流、預(yù)充、全開）、聯(lián)鎖復(fù)位顯示（閃爍）、鉆具上升/下降顯示、鉆具位移數(shù)字、模擬顯示、鉆具極限位報(bào)警指示、聯(lián)絡(luò)收訊/發(fā)訊指示、溜槽出焦情況電視顯示、操作臺(tái)內(nèi)正壓通風(fēng)風(fēng)壓低報(bào)警指示。鉆頭位置檢測(cè)是水力除焦控制系統(tǒng)的關(guān)鍵。它是否準(zhǔn)確、可靠 ,直接關(guān)系到除焦系統(tǒng)操作的安全 ,因此本系統(tǒng)采用先進(jìn)可靠的電感式“接近開關(guān)”作為檢測(cè)元件。電感式“接近開關(guān)”可分為震蕩器、觸發(fā)電路和輸出單元 3個(gè)部分。當(dāng)震蕩器被施加激發(fā)電壓時(shí) ,開始震蕩 ,震蕩器線圈發(fā)出電磁波形成感應(yīng)場(chǎng) ,并產(chǎn)生一定量的吸入電流。線圈是纏繞在 1塊磁芯上的 ,這使得感應(yīng)場(chǎng)集中在通過(guò)“接近開關(guān)”活動(dòng)表面的軸向方向。當(dāng)金屬目標(biāo)進(jìn)入感應(yīng)場(chǎng)時(shí) ,從感應(yīng)場(chǎng)吸收能量 ,震蕩器振幅減小將引起吸入電流的改變。觸發(fā)電路鑒別出這種變化 ,改變輸出單元開關(guān)部件的狀態(tài)。當(dāng)金屬目標(biāo)移開后 ,震蕩器又開始震蕩 ,“接近開關(guān)”恢復(fù)原有狀態(tài)。選頻與選塔 選頻選塔梯形圖 當(dāng) PLC 檢測(cè)到工頻不在上升也不在下降位置，同時(shí)變頻也沒(méi)有輸出的時(shí)候可以選擇使用 1或 2變頻器，如果此時(shí)三位閥在旁路位置，則允許選塔，以上 5 個(gè)條件中任何一條件不滿足將無(wú)法完成選塔指令，這樣就防止了在操作中誤動(dòng)選塔按鈕而導(dǎo)致的一系列停電問(wèn)題。為防止鉆桿在上提過(guò)程中沖頂、在下降過(guò)程中切焦器出塔底口及帶壓出上塔口發(fā)生危險(xiǎn)，在井架導(dǎo)軌上分別裝設(shè)了上、下極限、進(jìn)入塔和復(fù)位原點(diǎn)四個(gè)接近開關(guān)，來(lái)保證安全生產(chǎn)。在 PLC 中，是用如下程序完成的。絞車運(yùn)行中的安全措施： 絞車運(yùn)行安全措施梯形圖 如果除焦控制閥在回流狀態(tài)，上限位作為停鉆機(jī)絞車的指令；如果控制閥不在回流狀態(tài)，“復(fù)位”和“進(jìn)塔”兩個(gè)接近開關(guān)則作為上限位發(fā)出停鉆機(jī)絞車的指令，來(lái)防止切焦器帶壓提出塔口的誤操作。對(duì)于下限位，只要接近開關(guān)被觸發(fā)，無(wú)論除焦控制閥是何狀態(tài)，都將作為停鉆機(jī)絞車的指令。塔頂正壓防爆操作盤接通操作盤電源，在泵房控制柜上控制電源接通，完成選塔操作塔頂操作盤作鉆具升降操作。 除焦程控系統(tǒng)布置截圖1. 設(shè)備的安裝 是有井架部分除焦系統(tǒng)的布置圖 PLC主控柜安裝在泵房控制室內(nèi)，對(duì)整個(gè)除焦系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控其中的上限接近開關(guān)，下限接近開關(guān)，進(jìn)塔開關(guān)，復(fù)位開關(guān)都是安裝在井架上。上限位是為了防止由于誤操作而把切焦器沖出。下限位是為了防止由于切焦器下的太低而把焦炭塔打穿。復(fù)位位是在計(jì)數(shù)清零開關(guān)，從此時(shí)重新計(jì)數(shù)。進(jìn)塔位是在復(fù)位之后，此時(shí)就表示鉆桿進(jìn)塔。計(jì)數(shù)接近開關(guān)是通過(guò)計(jì)數(shù)來(lái)計(jì)算鉆桿行程的開關(guān)，安裝在導(dǎo)向滑輪上。予充壓力開關(guān)安裝在39米管線處。在高壓水泵打開以后，狀態(tài)開關(guān)先以一定的流量向管道內(nèi)充水，當(dāng)壓力達(dá)到予充值時(shí)，才可以把狀態(tài)開關(guān)撥到全開位置，進(jìn)入正式切焦?fàn)顟B(tài)。防爆操作臺(tái)安裝在39米平臺(tái)上。閥位開關(guān)，電磁閥，閥門回訊器等都是配套裝置有廠家提供。2. 井架采集信號(hào)說(shuō)明在井架上安裝了上限位開關(guān)，下限位開關(guān)，復(fù)位開關(guān)，進(jìn)塔開關(guān)，在導(dǎo)向滑輪上有計(jì)數(shù)開關(guān)。本系統(tǒng)中，對(duì)鉆具位移監(jiān)測(cè)的精度要求不高，故可選用方便、可靠的電磁感應(yīng)式接近開關(guān)來(lái)檢測(cè)導(dǎo)向滑輪的角位移以及鉆具位移的計(jì)數(shù)復(fù)位位置。在除焦結(jié)束后提升鉆桿的過(guò)程中，上限位開關(guān)起到保護(hù)作用，當(dāng)鉆桿上升到此處時(shí)，主控柜就會(huì)收到信號(hào)，同時(shí)禁止繼續(xù)提升；在除焦過(guò)程，鉆桿不能無(wú)限向下，那樣可能會(huì)把焦碳塔擊穿，當(dāng)鉆桿下降到此處時(shí)，主控柜將收到下限信號(hào)，禁止繼續(xù)下降；鉆桿下降到復(fù)位開關(guān)時(shí)，計(jì)數(shù)開關(guān)清零；當(dāng)下降到進(jìn)塔開關(guān)處，主控柜將受到信號(hào)，知道鉆桿開始進(jìn)塔；計(jì)數(shù)開關(guān)通過(guò)計(jì)數(shù)滑輪的轉(zhuǎn)數(shù)可以轉(zhuǎn)換為鉆桿的行程，這樣主控柜就可以判斷鉆桿下降的深度，當(dāng)下降到塔那米出時(shí)才可以進(jìn)行除焦。 除焦過(guò)程中遇到的幾個(gè)問(wèn)題解析 (1) 變頻器跳閘 變頻器報(bào)警記錄中顯示為超電流跳閘，經(jīng)詢問(wèn)、觀察發(fā)現(xiàn)操作人員在切焦過(guò)程中，連續(xù)操縱絞車上升下降，在停止位置上沒(méi)有停頓，致使電機(jī)電流過(guò)大，變頻器保護(hù)性跳閘斷電，此時(shí)可將：選頻開關(guān)打到工頻，將報(bào)警復(fù)位，待變頻器恢復(fù)到正常后，再切回變頻即可操作。為防止此類問(wèn)題重復(fù)出現(xiàn)，規(guī)定在改變絞車運(yùn)行方向時(shí)，一定要等到抱閘將絞車完全停穩(wěn)后再切換方向。 (2) 正常切焦中塔頂系統(tǒng)全部斷電、隔斷球閥自關(guān)、三位閥回流經(jīng)檢查高壓水泵房?jī)?nèi)控制一切正常，向塔頂輸送的電源也帶電，問(wèn)題只能是塔頂正壓通風(fēng)柜發(fā)生了壓力低聯(lián)鎖。在確認(rèn)壓力開關(guān)及密封性良好后，重新啟動(dòng)正壓通風(fēng)柜后問(wèn)題解決。 (3) 切焦器下入塔內(nèi) 5 米，隔斷球閥沒(méi)有打開通過(guò)查看塔頂控制面板，發(fā)現(xiàn)“入塔”信號(hào)燈沒(méi)有亮，判斷是因?yàn)闆](méi)有給電磁閥發(fā)出帶電指令造成的。檢查“入塔”接近開關(guān)發(fā)現(xiàn)因振動(dòng)接近開關(guān)探頭斷裂下垂，重新連接探頭后，隔斷球閥開關(guān)正常。結(jié)束語(yǔ)使用PLC可以來(lái)取代原系統(tǒng)的大量繼電器、時(shí)間繼電器、線路等，從而取代繁雜的外圍器件、線路，更能實(shí)現(xiàn)完善的安全保護(hù)及自檢測(cè)的功能，提高控制系統(tǒng)的可靠性、相應(yīng)的維護(hù)更加方便。且該P(yáng)LC具有靈活的模塊化結(jié)構(gòu)和具備遠(yuǎn)距離上網(wǎng)操作的功能。使得將來(lái)對(duì)該設(shè)備的升級(jí)換代具有良好的柔性，可方便的根據(jù)工藝要求調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行動(dòng)作。致 謝在本次設(shè)計(jì)當(dāng)中，我首先要感謝我的導(dǎo)師馬老師，他在設(shè)計(jì)過(guò)程中給予我很大的指導(dǎo)，同時(shí)也為我提供了很多相關(guān)的資料。在論文的創(chuàng)作中，他不厭其煩的給我指出不足之處，使我能不斷改正和提高自己的論文質(zhì)量，同時(shí)，豐富自身的知識(shí)，讓我能夠及時(shí)順利的完成任務(wù)。我還要感謝的是我們組的其他同學(xué)，我們經(jīng)常一起討論解決設(shè)計(jì)中遇到的困難，互相提高，我深深感覺(jué)到了團(tuán)隊(duì)的力量。我的設(shè)計(jì)可以達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)與我的導(dǎo)師師和同學(xué)是離不開的。參考文獻(xiàn)：[1] ，2003，3：3132.[2] ，2003，3：6466.[3] （1）.煉油設(shè)計(jì)，2001，10：15.[4] （2）.煉油設(shè)計(jì)，2001，11：14.[5] ，2005，3：1825.[6] 王榮基，1997，2：24.[7] 張禮安，2004，34：9.[8] ，2005，4：1012，23.[9] 孫 ，2005，3：5154.[10] 馬新紅，2000，4：259261.[11] 查全衡,韓征,劉殿升. 石油學(xué)報(bào),1999 ,20(5) :1～6.[12] 袁選俊,薛良清,池英柳等. 石油學(xué)報(bào), 2003 , 24(3) :11～15.[13] ,1993,2:52～54.[14] 陳中元, 黎建華, 熊志強(qiáng), 闋濤, 湯軍. 西門子PLC S7系列在雙復(fù)合擠出生產(chǎn)線上的應(yīng)用. 橡塑技術(shù)與裝備,2006,3:36～48.[15] ，2006，1：41～43.[16] 焦紅現(xiàn)，牛志廣，2004，5：73～73.[17] 宋代平. ，2002，5：41～42.[18] ，2005，12：56～56.[19] Zhou, Yixing。 Wing, Michele R.。 Sondek, John。 Harden, T. 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