基于PLC的丙烯循环气压缩机控制

周 斌 郭程昕 何家辉

(中国石油兰州石化公司电仪事业部)

基于PLC的丙烯循环气压缩机控制

周 斌 郭程昕 何家辉

(中国石油兰州石化公司电仪事业部)

根据压缩机自动启动条件与地址，设计聚丙烯装置丙烯循环气压缩机的控制程序，分析基于PLC的压缩机控制方法。

压缩机 丙烯 S7-400 PLC 联锁控制 程序设计

中国石油兰州石化公司聚丙烯装置丙烯循环气压缩机(PK301)采用的是往复式压缩机，其控制系统采用S7-400 PLC。反应不完全的气相丙烯经提纯、升压后，由丙烯循环气压缩机PK301提供动力供聚丙烯装置再次使用。丙烯循环气压缩机是聚丙烯装置的关键设备，直接关系到聚丙烯装置能否连续、稳定、高效、长周期运行，所以保证丙烯循环气压缩机控制系统稳定运行至关重要[1]。

1 压缩机程序设计

根据设备制造商提供的资料，压缩机自动启动条件与地址如图1所示。

1.1 压缩机启停功能块

压缩机的启停功能(图2)由SR触发器来实现。当位地址M11.3为1时，S端为1，R端为0，则压缩机启动；S端为0，R端为1，则压缩机停止。通过改变位地址M11.3的状态，也可以控制压缩机的启、停。压缩机启动信号发出30s后，若未正常启动则由T16判定启动失败[2]。

图2 压缩机启停功能块

压缩机启动分为手动模式和自动模式。在自动模式下，需判断图1所列出的所有条件，当所有条件均满足后压缩机方可启动。而在手动模式下压缩机直接启动，不需要判断图1所列出的条件。

1.2 压缩机跳车模块

压缩机停车执行能块如图3所示，可以看出，导致地址M11.3的位被复位的原因如下：

a. 在现场控制盘按下压缩机停止按钮(M16.5)；

b. 按下DCS远程停止按钮(M504.5)；

c. 地址M18.7的信号状态为1(如图4)；

d. 手动和自动模式(M10.0和M10.1)同时被选中。

图3 压缩机停车执行功能块

图4中，只要5个并联的比较器中的任何一个满足条件(任何一个比较器的IN1与IN2进行比较，当两者值不同时，比较器结果输出为1)，线圈M18.7将带电，即线圈M18.7的状态变为1。在该程序中，MW是由两个字节组成的16位整数。如MW110，就是由M110和M111组成的，其取值范围为-32768～32767。

图4 压缩机联锁停车功能块

在MW110～MW118存储单元中存放的都是联锁位号，具体类型见表1。

表1 MW110～MW118的数据类型

2 地址置位

将采集的模拟量信号与联锁值进行比较，两者的偏差信号转换成相应的数字量信号后方可发出执行命令。所以每个采集的模拟量信号都需要先装入寄存器与联锁值进行比较，即需要置位。以TAHH3502为例，位地址的置位方法如图5、6所示。

图5 轴温TA3502联锁值比较功能块

程序中使用了CALL指令来调用FC80块“FC_CONTROL_SETPOINTS”，“:=”前面是用符号地址表示的形参，“:=”后面是实参。ACTUAL_VALUE、SW_HIGH_LEVEL、SW_LOW_LEVEL、SW_HYST和LINE_BREAK为输入变量；SP_HIGH、SP_LOW、SP_HIGH_F和SP_LOW_F为输出变量。

Interface中详细罗列了输入变量和输出变量。在语句表中，L表示装入，即分别将临时变量#ACTUAL_VALUE和#SW_HIGH_LEVEL的值装入累加器1中进行比较，如果比较结果是真值，则跳转到子程序HIGH中。在子程序HIGH中，输出变量SP_HIGH被置位。

由于在FC20中已经将位地址M110.0赋给了形参SP_HIGH，所以#SP_HIGH被置位，即位地址M110.0被置位。位地址M110.0的值变成了1，说明MW110的值已不是0。因此，比较器IN1和IN2的值不同，比较结果为真值，线圈M18.7得电，联锁被触动。

3 结束语

丙烯循环气压缩机是聚丙烯装置的关键设备，为此，笔者基于PLC设计了压缩机的启停控制程序，实现了对丙烯循环气压缩机的控制。自新的控制系统投用以来，机组运行平稳、安全，联锁动作可靠，达到了控制目标。

图6 轴温TA3502停车功能块

[1] 孙慧.西门子PLC系统常见故障分析[J].化工自动化及仪表,2014,41(9):1101～1102.

[2] 吉宁,曹善甫,徐瑞.西门子S7-300频繁自动启动故障分析处理[J].化工自动化及仪表,2013,40(9):1190～1192.

LVDT, artificial neural network, cascade compensation, adaptive nonlinear compensation

TH45

B

1000-3932(2017)09-0906-03

2016-10-31，

2017-04-14)

周斌(1984-)，助理工程师，从事石化行业仪表维护工作，zhoubin@nigersoraz.com。

(Continued from Page 856)

The FLANN has advantages of low complexity and high precision. Analyzing the causes of non-linearity of the LVDT sensor and then using the neural network algorithm to implement nonlinear correction and comparing the results prove both feasibility and effectiveness of this method.