宋燕
(中石化寧波工程有限公司,浙江 寧波315203)
工業(yè)生產(chǎn)中,泵是將工藝介質(zhì)從一個(gè)工藝設(shè)備輸送到另一個(gè)工藝設(shè)備的中間設(shè)備。通常情況下,一個(gè)泵位都會設(shè)計(jì)安裝2臺泵,其中一臺泵工作運(yùn)行(簡稱工作泵),另一臺泵備用(簡稱備用泵)。
在控制系統(tǒng)操作界面上,工作泵和備用泵之間的切換關(guān)系(均指正常操作工況下):1)1臺工作泵,1臺備用泵。工作泵故障后,備用泵通過控制系統(tǒng)操作界面軟按鈕啟動(可間斷操作的場合)。2)1臺工作泵,1臺備用泵。工作泵故障后,備用泵自動啟動(現(xiàn)場就地啟動泵的操作,通過就地操作柱實(shí)現(xiàn))。
工作泵的啟動和停止由控制系統(tǒng)發(fā)出指令到電氣控制柜來實(shí)現(xiàn),當(dāng)工藝參數(shù)異常時(shí),通過檢測儀表提供的信號,發(fā)出一個(gè)聯(lián)鎖觸點(diǎn)指令到電氣控制柜,從而實(shí)現(xiàn)備用泵的啟動。該種泵的工作方式廣為使用,但該方式?jīng)]有充分利用好當(dāng)今控制系統(tǒng)強(qiáng)大的軟件優(yōu)勢。
目前,采用聯(lián)鎖邏輯通過軟件組態(tài)來實(shí)現(xiàn)備用泵的自動切換變得很容易,操作也很簡單,同時(shí)使2臺泵的電氣控制回路接線一致,使泵的日常維護(hù)檢查簡單、統(tǒng)一。當(dāng)工作泵故障時(shí),只要聯(lián)鎖邏輯投入,無需操作人員再做判斷,備用泵將會立刻投入工作。筆者論述了通過控制系統(tǒng)用聯(lián)鎖邏輯來實(shí)現(xiàn)2臺泵互為備用并自動啟動備用泵的方法。
2臺泵工作的聯(lián)鎖邏輯如圖1所示,2臺泵分別用A和B表示。
圖1中泵的控制模塊信號有以下幾種:
啟動泵指令信號SO。只有泵的“投自動”信號(由就地操作柱從就地操作位置切向自動(或遠(yuǎn)方)操作位置)通過電氣控制柜送至控制系統(tǒng),才能由控制系統(tǒng)發(fā)出泵啟動指令。SO由兩部分組成:操作人員通過工作泵軟按鈕啟動泵;備用泵軟按鈕聯(lián)鎖邏輯投入啟動泵。
允許啟動泵的限制條件信號RO。只有ZC信號不存在的情況下,才允許啟動泵。
停止泵指令信號SC。由操作人員通過工作泵軟按鈕停止泵。
聯(lián)鎖停泵信號ZC。當(dāng)啟動泵指令發(fā)出后,5s(根據(jù)泵的工作電源母線投入工作時(shí)間可調(diào)整)后仍未有啟動泵的運(yùn)行信號(即泵的工作電源有問題或該泵故障),則將該泵已發(fā)出的啟動指令復(fù)位。
以上信號優(yōu)先級別:RO優(yōu)先于SO,ZC優(yōu)先于SC,SC優(yōu)先于SO。
在圖1中的信號解釋如下:1)“泵投自動”——A泵或B泵投自動信號,來自電氣控制柜的干接點(diǎn)信號,控制系統(tǒng)界面作狀態(tài)信息提示;2)“泵運(yùn)行”——A泵或B泵運(yùn)行信號,來自電氣控制柜的干接點(diǎn)信號,控制系統(tǒng)界面作狀態(tài)信息提示;3)A泵或B泵啟動/停止指令信號——A泵或B泵啟動/停止指令信號,送至電氣控制柜干接點(diǎn)信號;4)“聯(lián)鎖邏輯投入”/“聯(lián)鎖邏輯退出”——聯(lián)鎖邏輯投入/聯(lián)鎖邏輯退出,控制系統(tǒng)界面作狀態(tài)信息提示。
圖1中,操作區(qū)域解釋如下:1)I區(qū)——備用泵聯(lián)鎖邏輯投入和退出的備用泵軟按鈕區(qū)域。若A泵投入運(yùn)行后,將備用泵軟按鈕聯(lián)鎖邏輯投入,此時(shí)B泵即為備用泵,當(dāng)A泵故障后,B泵則會聯(lián)鎖邏輯自動啟動,B泵啟動后,需將備用泵軟按鈕聯(lián)鎖邏輯退出。反之,若B泵先投入運(yùn)行,操作方式相同。2)II區(qū)——泵控制模塊區(qū)域。通過該控制模塊,分別送出啟動泵指令信號和停止泵指令信號。
當(dāng)泵產(chǎn)生故障后,為保護(hù)設(shè)備和人員安全,必須將故障泵通過就地操作柱從自動操作位置切換至就地操作位置,直至故障排出,才能再次切換至自動操作位置,泵的聯(lián)鎖邏輯才可自動執(zhí)行。
1)A泵由就地操作位置切換至自動(遠(yuǎn)方)操作位置,在控制系統(tǒng)界面上有“A泵投自動”狀態(tài)信息提示。
2)在控制系統(tǒng)操作界面,通過工作泵軟按鈕,啟動A泵。
3)A泵工作后,控制系統(tǒng)界面上將反饋有“A泵運(yùn)行”狀態(tài)信息提示,此時(shí)B泵即作為備用泵,將備用泵軟按鈕聯(lián)鎖邏輯投入,將會在控制系統(tǒng)界面有“聯(lián)鎖邏輯投入”狀態(tài)信息提示。只有備用泵軟按鈕聯(lián)鎖邏輯退出或A5或B5信號存在時(shí),“聯(lián)鎖邏輯投入”信息則會消失,控制系統(tǒng)界面將有“聯(lián)鎖邏輯退出”狀態(tài)信息提示。
4)當(dāng)工作泵A泵故障后,則有A4信號成立,由于“聯(lián)鎖邏輯投入”存在,A5成立,則會自動啟動B泵(備用泵)。
5)正常運(yùn)行時(shí),如需A泵停止運(yùn)行,首先將聯(lián)鎖邏輯退出,然后通過工作泵軟按鈕A泵停止即可。反之,若選擇B泵為工作泵,則A泵為備用泵,操作步驟與上相同。
通過控制系統(tǒng)操作界面,啟動任何1臺泵,都需有“泵投自動”信號送與控制系統(tǒng),泵才能在控制系統(tǒng)通過聯(lián)鎖邏輯完成啟動。
任何1臺泵,通過操作人員都可以在控制系統(tǒng)操作界面軟按鈕手動啟動/停止。
1)如果工藝條件滿足,(液位或流量等)信號被激活,則備用泵啟動或停止工作泵;如果工作泵故障,則備用泵啟動;每臺泵都可以從控制系統(tǒng)的操作界面上的軟按鈕實(shí)現(xiàn)啟動/停止;故障泵只有通過操作人員確認(rèn)后,才能再次作為備用泵;提供泵的工作電源故障保護(hù)。
2)泵的啟動指令:通過控制系統(tǒng)界面上的軟按鈕發(fā)出指令信號;通過聯(lián)鎖邏輯投入啟動備用泵。操作限制條件:只有泵由現(xiàn)場就地操作位置切換至自動(遠(yuǎn)方)操作位置時(shí),泵才能在控制系統(tǒng)中被自動控制啟動。
3)泵的停止指令:操作人員通過控制系統(tǒng)界面上的軟按鈕發(fā)出停止泵的指令信號;工作泵電源故障保護(hù)信號;通過工藝條件滿足(激活),停止工作泵。
利用聯(lián)鎖邏輯實(shí)現(xiàn)泵互為備用并自動啟動備用泵的方法,是從實(shí)際工程中總結(jié)出來的,目前已在很多工程項(xiàng)目上應(yīng)用,并得到最終用戶的好評。
在實(shí)際生產(chǎn)中,還可以在聯(lián)鎖邏輯中加入泵有效工作時(shí)間的累計(jì),充分掌握泵的實(shí)際工作效率。