關鍵詞:AMB變頻器 JY2000控制器 丙烷氣體壓縮機 壓力變送器
Abstract:This paper gives the application of AMBITION inverter driver in chemical plant. Automation control system of distill liquid gas is described.
Keywords:AMBITION inverter driver JY2000control Pimethylmethane gas compressor Press sensor
[中圖分類號] TM921 [文獻標識碼] B 文章編號 1561-0330(2002)02-0033-03
1 概 述
在今天，變頻調(diào)速器在各行各業(yè)的應用已非常廣泛，但是國產(chǎn)品牌變頻器與進口品牌變頻器在用量上相比還是很遜色的。隨著我國在這方面不斷發(fā)展，取得很好的前景下，國產(chǎn)變頻器已在質(zhì)量、價格比上占有一定優(yōu)勢地位，2000年10月，我公司成功的把深圳市AMB科技生產(chǎn)的AMB-G5系列93kW恒轉(zhuǎn)矩變頻器應用到自動提取液化氣系統(tǒng)設備改造上，解決了對電網(wǎng)沖擊大，人工操作的繁瑣，而最重要的是節(jié)能節(jié)電以及實現(xiàn)自動化提取液化氣系統(tǒng)。居統(tǒng)計，每個月可節(jié)電40%左右，照此推算半年就可以回收成本，效果十分顯著。
2 原有提取液化氣系統(tǒng)的工藝情況
改造前原有的提取液化氣系統(tǒng)主要是靠人工操作，從原油分解出的液體混合物及丙烷共同排入塔頂灌內(nèi)，再由操作人員觀察安裝在塔頂?shù)膲毫Ρ碇甘具M行操作，當超過所規(guī)定的壓力值時，適度的調(diào)節(jié)進入空氣壓縮機的閥門，通過壓縮機把丙烷壓縮成液化氣的程序。丙烷氣體壓縮機的電機是90kW三相異步電動機由于直接啟動電流過大，在啟動過程中，是由一臺自耦變壓器為核心的降壓啟動柜來實現(xiàn)電機啟動，但啟動后壓縮機仍為工頻運行，這樣浪費了大量的電能，對機械的磨損也是很大的，不能實現(xiàn)自動化控制，給生產(chǎn)帶來諸多不便。
3 自動提取液化氣系統(tǒng)的工藝要求
(1)最大限度的節(jié)約用電，提高生產(chǎn)效益。
(2)實現(xiàn)整體提取液化氣的自動化控制，解決人工操作的復雜。
(3)控制方式上要遠方操作，并配有緊急停車功能。
(4)一臺變頻器分別拖動兩臺空氣壓縮機，可定時自動切換。
(5)原有降壓啟動裝置作為工頻備用。
4 系統(tǒng)的組成
本公司采用AMB-G5型變頻器為化工廠設計的一套自動提取液化氣系統(tǒng)，按用戶要求一臺變頻器分別控制兩臺丙烷氣體壓縮機運行(一用一備)，該系統(tǒng)的組成，除了變頻器、 微機控制器，外圍設備還有空氣開關、接觸器以及指示燈和按鈕。原有的降壓啟動柜作為工頻備用，但kM1、kM2和kM3必須機械式互鎖，下面介紹系統(tǒng)的性能及工作原理。
5 系統(tǒng)的性能
本系統(tǒng)主要由JY2000微機控制器和AMB變頻器所組成的壓力閉環(huán)自動提取液化氣系統(tǒng)。下面詳細介紹各組成器件的性能:
5.1 壓力變送器
選用北京昆侖工控公司生產(chǎn)的BP800系列壓力變送器，它的量程范圍寬、可靠性強、精度高，采用進口擴散硅芯片及專用信號處理模塊316不銹鋼隔離膜片、耐腐蝕、現(xiàn)場顯示、防爆、輸出為DC4-20mA的電流信號，運行長期穩(wěn)定。
5.2 JY2000微機控制器
這是公司自行研制開發(fā)的JY系列微機控制器，以單片機為控制核心，具有高精度PID調(diào)節(jié)器，在硬件上采用定時復位技術和輸出狀態(tài)硬件鎖存電路，軟件上采用了近似人類思維的模糊邏輯理論和改良的PID算法，同時具有抗干擾和來電顯示功能，(調(diào)試過程一次及可完成)存儲器為EEPROM掉電自保持和各種故障檢測功能。
這次，公司根據(jù)用戶的工藝需要，特別開發(fā)了一用一備反邏輯的JY2000微機控制器，它接收DC4-20mA的壓力變送器信號，輸出DC0-10V控制變頻器的電壓信號。
5.3 AMB變頻器
在性能上采用獨特、先進的電壓空間矢量控制，比傳統(tǒng)的正弦波控制技術有明顯的優(yōu)點，諧波成分小，低速轉(zhuǎn)矩大，運行穩(wěn)定效率高，具有輸出電壓自動調(diào)整(AVR)功能，更適合我國電網(wǎng)。
在功能上采用鍵盤、鍵盤電位器、外部端子、多功能端子等操作方式，多種模擬信號輸入方式如電流、電壓、最大值、和、差等組合輸入，頻率水平檢測、頻率等效范圍檢測、S曲線加減速、轉(zhuǎn)速追蹤等增強功能，擺頻運行、多段速度、程序運行等模式。
在可靠性上它的結構獨特，全系列主元件采用SIEMENS、SEMIkRON、或EUPEC產(chǎn)品，完善的保護功能，即使短路、過流或過壓等均不會引起本機故障，先進的表面貼裝技術(SMT)，低溫升、長壽命，PCB精良，絕緣耐壓性能優(yōu)越；嚴格的生產(chǎn)過程質(zhì)量管理。鍵盤布局合理、美觀耐用、設定簡潔、操作方便。
(1) 對變頻器的工作要求如下:
① 變頻器上限頻率為50Hz，下限頻率為10Hz的工作范圍。
② 加速時間為30秒，減速時間為20秒。
③ 外部端子操作，接收DC0-10V電壓信號進行無級調(diào)速。
5.4 丙烷氣體壓縮機
丙烷氣體壓縮機的轉(zhuǎn)速為3105/min，排氣壓力為1.8Mpa，軸功率為80kW，配套電機的功率為90kW、頻率為50Hz、電壓為380V、電流為178A、轉(zhuǎn)速為940/min的防爆型三相異步電動機。
6 系統(tǒng)的工作原理
本系統(tǒng)是從原油分解出的丙烷及液體混合物同時排入塔頂灌內(nèi)，在灌頂部安裝一個壓力變送器，采集塔頂壓力信號，通過D/A轉(zhuǎn)換，輸出DC4-20mA的電流信號供給微機控制器。由內(nèi)部A/D、D/A轉(zhuǎn)換成實際壓力，在微機控制器上顯示出來，設定壓力為0.8Mpa,最大壓力值1.6Mpa,0-1.6Mpa所對應的是DC4-20mA它們之間屬于正邏輯關系，而設定壓力和實際壓力則成反邏輯關系，當實際壓力超過設定壓力時，微機控制器才輸出DC0-10V控制變頻器的電壓信號,0.8Mpa-1.6Mpa與DC0-10V是成正比例的，電壓信號隨著實際壓力的變化而變化。這樣就實現(xiàn)了變頻器對空氣壓縮機的自動調(diào)速，從而形成壓力閉環(huán)控制。由下圖2可知，此系統(tǒng)是一用一備一工頻的組合方式?？赏ㄟ^設定微機控制器的程序，自動定時切換變頻器所驅(qū)動的空氣壓縮機。在整體系統(tǒng)中，由于微機控制器和變頻器都有自動檢測故障功能，所以無須外加報警。在變頻和工頻切換方面，必須由現(xiàn)場的轉(zhuǎn)換開關進行切換，然后才可進行遠方控制。
7 結束語
本文介紹了AMB-G5型變頻器在化工行業(yè)的應用是可行的，不但實現(xiàn)自動化，而且節(jié)能效果十分顯著，對生產(chǎn)效率也得到提高。從實踐證明國產(chǎn)品牌變頻器的質(zhì)量、價格完全可以取代進口變頻器，它會更好地加快我國的經(jīng)濟建設做出貢獻。
(摘自AMB科技 ）
（轉(zhuǎn)載）
