王婷

摘 要：本文介紹了某聚酯工廠切片氣力輸送系統(tǒng)擴容改造的工藝流程方案和控制系統(tǒng)改造方案。

關(guān)鍵詞：氣力輸送;切片;控制系統(tǒng)

1 氣力輸送簡介

旋轉(zhuǎn)閥給料的密相輸送技術(shù)，是目前國際上較為先進(jìn)的氣力輸送技術(shù)，該技術(shù)通過精確控制氣量與喂料量，使物料在管道中自然形成栓流狀態(tài)。該技術(shù)輸送料氣比高，輸送氣速低，可連續(xù)輸送。

近年來，隨著聚酯行業(yè)日益向大型化、現(xiàn)代化方向發(fā)展，密相栓流輸送方式氣力輸送技術(shù)正越來越多的被應(yīng)用于聚酯切片的輸送作業(yè)中。氣力輸送系統(tǒng)輸送效率高，自動化程度高，操作簡單，輸送系統(tǒng)全程密封，杜絕切片污染，也防止粉塵外泄造成環(huán)境污染和粉塵爆炸隱患，氣力輸送方式免去了打包和機械運輸步驟，為企業(yè)減少了人力和資金投入。

2 項目背景

某國外聚酯工廠，將一條日產(chǎn)400t/d纖維級切片聚合線POLY-G擴容增產(chǎn)到480t/d。因原有切粒系統(tǒng)及切片氣力輸送系統(tǒng)負(fù)荷不能滿足增產(chǎn)后的使用要求，故增加一套新的切粒及切片氣力輸送系統(tǒng)。另外，根據(jù)業(yè)主要求，對POLY-G線原有2條切片氣力輸送系統(tǒng)進(jìn)行改造。

3 擴容改造工藝流程方案

擴容改造前POLY-G線的切片輸送系統(tǒng)如下圖所示：

如圖：改造前POLY-G線設(shè)置有2條氣力輸送線，分別為已有切片輸送線1和已有切片輸送線2。已有輸送1線和輸送2線將聚酯切片分別輸送至POLY-G已有料倉1/2/3。擴容改造后聚酯生產(chǎn)線POLY-G的切片氣力輸送系統(tǒng)如下圖所示：

圖中虛線部分為改造前已有切片輸送系統(tǒng)，實線部分為擴容改造后新增切片輸送系統(tǒng)。如圖：擴容改造后，POLY-G線新增一套新的切粒機（圖中未表示），新增切粒機切片存儲在新增切片緩沖料倉內(nèi)，通過新增的切片氣力輸送線輸送至POLY-G線已有聚酯切片料倉1/2/3，并且，可將G線生產(chǎn)的切片輸送至另一聚酯生產(chǎn)線的已有切片料倉4/5/6。同時，應(yīng)業(yè)主要求，對原有兩條氣力輸送線進(jìn)行改造，使POLY-G線原有的兩條氣力輸送線可以將POLY-G線生產(chǎn)的聚酯切片輸送至另一生產(chǎn)線已有的切片料倉4/5/6。

4 現(xiàn)場儀表控制設(shè)備的擴容

擴容增加的現(xiàn)場儀表及控制設(shè)備如下表所示：

5 控制系統(tǒng)的擴容及改造

5.1 POLY-G線原有切片氣力輸送線的控制

POLY-G線原有氣力輸送線由國外某廠家成套供應(yīng)，在現(xiàn)場設(shè)置控制箱，可在就地啟/停系統(tǒng)并對輸送管線進(jìn)行吹掃，也可在中央控制室PLC上位機進(jìn)行相應(yīng)控制。POLY-G線原有氣力輸送線采用西門子S7-400PLC系統(tǒng)控制，在中央控制室設(shè)置上位機集中監(jiān)視和控制。

5.2 POLY-G線新增氣力輸送線的控制

本次POLY-G線切片氣力輸送系統(tǒng)的擴容改造設(shè)備由國內(nèi)某廠家供貨，品牌與原有不同。新增氣力輸送線現(xiàn)場設(shè)置就地控制箱，控制方式與原有輸送線一致。對于改造后的遠(yuǎn)程PLC控制，新的供應(yīng)商給出以下兩個方案。

5.2.1 方案一

對于本次POLY-G線新增的切片輸送系統(tǒng)（不包含已有系統(tǒng)改造部分），新增一套西門子S7-200系統(tǒng)，用于對新增氣力輸送線的控制。新增控制系統(tǒng)接入原有S7-400PLC上位機，可在原上位機上控制監(jiān)視。對于已有切片輸送系統(tǒng)1/2線新增的換向閥I/O信號，先接入新增控制柜內(nèi)內(nèi)，再通過硬線電纜接入原S7-400PLC系統(tǒng)內(nèi)，由業(yè)主完成已有輸送1/2線的控制畫面及程序的改造。各舊料倉料位信號通過硬線電纜從原有系統(tǒng)柜內(nèi)接入新增控制柜內(nèi)，用于新增切片輸送線的聯(lián)鎖控制。

方案一優(yōu)點：①因新增切片氣力輸送系統(tǒng)與工廠原切片輸送系統(tǒng)設(shè)備由不同廠家供貨，儀表設(shè)置和控制上不同，供應(yīng)商希望本次完全新增的氣力輸送線由自己提供控制系統(tǒng)，設(shè)計控制程序;②在新增切片氣力輸送線設(shè)置獨立控制系統(tǒng)，調(diào)試開車過程中出現(xiàn)問題時，方便查找問題和劃分責(zé)任;③本方案對原有S7-400系統(tǒng)改造量少，減少現(xiàn)場工作量。

方案一缺點：①新增控制系統(tǒng)，增加項目投入;②從項目整體看，三條切片氣力輸送線屬于同一系統(tǒng)，使用一個控制系統(tǒng)更統(tǒng)一簡潔，增加新的PLC后，增加了操作及維護的難度及工作量。

5.2.2 方案二

擴容改造后不增加新控制系統(tǒng)，僅在已有氣力輸送控制柜內(nèi)增加接線端子排及PLC卡件等硬件，本次擴容改造新增I/O點接入原有PLC控制系統(tǒng)，在原有PLC上位機上集中監(jiān)視控制。由業(yè)主完成原有PLC系統(tǒng)的硬件擴容改造及程序畫面組態(tài)。

方案二優(yōu)點：①擴容改造后的切片氣力輸送系統(tǒng)仍為統(tǒng)一完整的工藝系統(tǒng)，使用原有控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，操作及維護簡單;②擴容改造后不用新增控制系統(tǒng)，節(jié)省開支。

方案二缺點：原有S7-400PLC控制系統(tǒng)硬件及軟件改造工作量大。

結(jié)合兩種控制方案的優(yōu)缺點，設(shè)計方及業(yè)主選擇了方案二，設(shè)備供應(yīng)商提供本次改造新增的工藝及儀表設(shè)備，提供新增氣力輸送線現(xiàn)場控制箱，提供動設(shè)備電氣控制柜。所有擴容改造新增的信號電纜，先接入新增電控柜，再由新增電控柜接入業(yè)主已有氣力輸送系統(tǒng)控制柜內(nèi)。由業(yè)主完成原有氣力輸送控制柜內(nèi)的硬件擴容和改造，由業(yè)主完成改造后的POLY-G線切片輸送系統(tǒng)原PLC的程序和畫面組態(tài)。由設(shè)計方、新設(shè)備供貨方及業(yè)主共同完成擴容改造后的POLY-G線切片輸送系統(tǒng)的調(diào)試投運工作。

6 結(jié)語

按照以上確認(rèn)后的工藝流程方案和控制系統(tǒng)改造方案，進(jìn)行了本項目POLY-G線切片氣力輸送線擴容改造的設(shè)計、采購和施工。在設(shè)計方、供應(yīng)商和業(yè)主的相互配合下，改造后的氣力輸送系統(tǒng)順利完成調(diào)試和開車投運，運行良好。在氣力輸送系統(tǒng)改造中要滿足工藝需要，還要考慮新老設(shè)備控制兼容問題，只有兩者都完美契合，才能在改造后最大限度的滿足工藝要求，降低經(jīng)濟投入，減少維護操作量。

參考文獻(xiàn)：

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