KKK风机西门子PLC控制系统的升级改造实践.docx

KKK风机西门子PLC控制系统的升级改造实践郭 勇( 云南铜业股份有限公司冶炼加工总厂硫酸分厂，云南昆明 650102)摘 KKK 风机西门子 PLC 控制系统的升级改造实践 郭 勇 ( 云南铜业股份有限公司冶炼加工总厂硫酸分厂，云南昆明 650102) 摘 要: 对进口 KKK 风机用 PLC 控制系统升级改造过程进行总结和分析。为尽可能减少升级改造工作对正 常生产的影响，对原有的控制柜不进行整体更换，而是保留原有低压主回路元件及接线端子等部分，只对 PLC 相关 元件进行更换，新增上位操作终端的组态，完善硬件系统的故障诊断功能。改造后 PLC 控制系统稳定可靠、使用简 便、兼容性好，摆脱了无备件、维护困难的局面。 关键词: 硫酸生产 风机 可编程控制器 技术改造 中图分类号: TQ111. 16; TQ056. 2 文献标识码: B 文章编号: 1002 － 1507( 2012) 06 － 0032 － 04 可编程控制器( PLC) ，具有应用面广、功能强 大、使用方便的特点，已经成为现代工业自动化的 主要支柱之一，在工业生产的众多领域得到了广 泛的使用。但与计算机相比，PLC 在标准化方面 的工作做得较差，即便是同一厂家不同系列硬件 之间也因总线接口方式原因而不能实现通用，给 用户对系统的维护和应用带来了较大的影响。西 门子的 PLC 以其极高的性价比，在各行业中被广 泛使用。西门子 S7 － 300 系列 PLC 采用了紧凑、 无错位限制的模块化结构，其 电 源 模 块、CPU、信 号模块、接口模块和通信处理模块都可灵活地进 行组合应用。云南铜业股份有限公司冶炼加工总 厂硫酸分厂于 2001 年从德国 KKK 公司整机进口 了 2 台 SO2 风机，其随机配套的控制系统采用的 就是西门子的 S7 － 300 系列 PLC，用以实现风机 的控制和保护。经过 10 多年的运行，PLC 控制系 统的故障频率和设备维护量逐年增大，而且所使 用的 ET － 200L 分布式 I / O 站及其他 I / O 卡件等 硬件已经停产，购买不到所需的备件，备件面临无 以为继的现状。为保证风机长周期稳定运行，对 原 PLC 控制系统的升级改造势在必行。 图 1 原控制系统结构 在整个控制系统中连接了 7 个远程 I / O 站， 分别用来采集风机各运转部件的温度、油压、振动 及位移等实时参数，并通过上位操作终端将各运 行参数集中显示和控制。同时利用 CP341 MOD- BUS 通信卡与 DCS 系统进行连接，将风机运行参 数远传至 DCS 系统，并可根据工艺操作的需要， 允许将操作控制权限转至 DCS 系统，远程操作控 制风机的运行。 当在上位操作终端上按下启动按钮后，辅助 油泵启动运行，系统定时器开始计时。在延时过 程中若风机油压、温度、油位等参数未出现异常， 则延时时间到后系统发出启动主电机信号，主电 机启动 运 行。此时风机转速由系统自动设定为 800 r / min，即“备用模式”，在此模式下风机处于最 1 原控制系统概述 收稿日期: 原控制系统采用远程分布式 I / O 站的连接结 构，CPU( 315 － 2DP) 通过 PROFIBUS － DP 总线连 接至风机现场的 ET － 200L 分布式 I / O 站，如图 1 2012 － 08 － 08。 著者简介: 郭勇，男，云南铜业股份有限公司冶炼加工 总厂硫酸分厂电器工程师，主要从事仪器仪表和自动化 控制系统的维护管理工作。电 话: 0871 － 8390888 － 28816 E-mail: guoyong1216@ 126. com。 所示。 ·33·郭 勇 . KKK 风机西门子 PLC ·33· 郭 勇 . KKK 风机西门子 PLC 控制系统的升级改造实践 小风量运 行。当操作人员按 下“操 作 模 式”按 钮 后，风机转速快速从 800 r / min 提高至 1 900 r / min。 当转速稳定后并且入口导叶已处于全开位置时，操 作人员就可根据工艺情况对 1 900 ～ 4 100 r / min 的 转速进行人工设定调节。在风机运行过程中若运 行参数超过极限值，则产生相应的报警或保护停 机。在控制程序中，风机转速的调节和控制是控 制风机的难点和关键。 电池来保持 RAM 中的数据。系统控制程序中的温 度、压力、振动等过程参数的报警、联锁设定值数据 存放于寄存器 M 中，因有后备电池，即使在停电时 寄存器 M 中的数据也可保持。而新 CPU 不带有后 备电池，系统断电时无法保持原寄存器 M 中的数 据内容。为尽量保持原控制程序的整体性，解 决 办法是在控制程序中新