文档介绍：隔膜泵电气控制系统
隔膜泵电控系统的组成
隔膜泵电气系统由拖动单元、控制单元、监控和操作单元以及仪表和传感器单元组成。其基本构成如图3-1所示。
供电电源
主电机
变频器
控制柜A1
控制柜A2
仪表和传感器单元
上位机
拖动单元
控制单元
监控操作单元
辅助设备
图3-1 系统组成框图
拖动单元为主泵的运行提供动力。它主要包括主泵电机(马达)和变频器。主泵电机为结构简单、运行可靠的三相笼型异步电动机,通过变频器对其提供变频电源,实现速度调节,满足隔膜泵启动、运行、停止的需要。
主电机为变频器专用异步电动机。
变频器为西门子产交-直-交通用变频器,带有PROFIBUS-DP接口板,能够和系统PLC(S7-300型)进行通讯,实现速度给定以及数据的传递。
一、控制单元在物理结构上由控制柜A1和现场操作控制柜A2组成。
控制柜A1为整个系统(除变频器的主电源)提供配电和控制逻辑。它包括:系统主PLC、低压配电元件。系统主PLC 为SIEMENS S7-300(推荐使用)系列,它是控制系统的核心部件,它不仅对系统进行自动逻辑控制,还通过PROFIBUS-DP和MPI的通讯方式与现场操作控制柜A2、变频器以及上位机构成通讯网络,与系统DCS之间通过点对点和总线方式进行通讯,实现数据传输和逻辑控制。通讯示意图如图3—2所示。
图3—2 通讯示意图
现场操作控制柜A2具有联络泵本体的仪表和传感器、补排油电磁阀激励、接收并向主PLC传递现场信息和操作的作用。
现场操作控制柜A2能够实现如下功能:
◆急停
◆现场操作权限选择
◆启动/停止冲洗泵
◆启动/停止润滑泵
◆启动/停止推进液泵
◆启动/停止主泵电机
◆冲洗泵运行/故障指示
◆润滑泵运行/故障指示
◆推进液泵运行/故障指示
◆主泵电机运行/故障指示
◆工作压力高故障指示
◆空气压力低故障指示
◆各隔膜室的初始自动补油选择
◆各隔膜室补排油指示
◆各隔膜室补排油故障指示
◆主电机电流/频率显示
◆主电机调速等
操作面板示意图见附图3-3控制柜面板元件位置图。
。
图3-3控制柜面板元件位置图
二、控制单元在功能上包括对主泵电机控制,辅助设备控制以及隔膜位置控制。
1,主泵电机控制是根据逻辑条件通过PLC实现主泵电机的启动/停止,采用变频方式实现主泵电机的速度调节,达到物料介质正常输送的目的。
2,辅助设备控制是指对于冲洗泵、润滑泵、推进液泵以及主电机的风冷电机(如果有)、减速机冷却油泵(如果有)的控制。其中:
冲洗泵用于对“介杆”喷洒液压油进行冷却冲洗;
润滑泵用于对“十字头”及齿轮和轴承进行润滑冷却;
推进液泵用于对隔膜室提供补油用的具有一定压力的推进液;
主电机的风冷电机用于对主电机进行冷却;
减速机的冷却油泵用于对减速机进行冷却。
3,隔膜位置控制是用于对隔膜的运行位置进行控制,使之运行在一定范围以内,从而确保在高压运行下,隔膜不会出现过度拉伸状态,延长隔膜的使用寿命。
监控和操作单元在硬件上是由上位机和现场操作控制柜A2组成。上位机由工控机、软件(推荐使用)、针对泵系统编制的应用软件组成,它具有如下功能:
◆操作
◆显示泵的工作状态
◆信息查阅
◆历史记录查询
◆隔膜泵启动/停止操作指导
由于隔膜泵启动必须具备的条件不能完全依靠电气手段完成,因此在启动和停止设备时需要专业人员到设备旁边确认物理条件是否具备,才能启动设备。这个部分就是为了这个目的而设计的,通过上位机界面上的人性化的指导,帮助完成安全启动和停止操作。
维护和检修指导
由于隔膜泵设备的特殊性,它的维护和检修在组态画面上专门编制了维护和检修内容,帮助用户进行正确的维护和检修,确保隔膜泵安全稳定的长期运行。
隔膜泵系统的仪表和传感器包括:
◆进出料端的压力传感器(,)
◆进出料端的压力表(,)
◆隔膜位置检测用的磁式传感器
◆推进液压力表(PT1)
传感器?
◆空气压力表(PA1)
传感器?
◆主电机频率(HZ)
◆主电机电流表(A)
各仪表的实际位置可以在仪表和电气设备位置图中查到。它们随时对隔膜泵
的运行状况进行数据采集、分析控制,确保隔膜泵能安全可靠地运行
电控系统工作原理
在进行系统工作原理描述之前,先做一点说明:隔膜泵是料浆输送生产流程中的核心设备,其正常工作时的启动和停止以及调速都是由料浆输送总控系统进行的。泵现场的操作和监控只作为单机调试、状态监控以及巡视时的信息查阅。因此,在泵现场的操作箱上设有操作权限选择开关(本地远程),只有辅助设备运行正常,