申克計量秤控制系統升級改造應用分析
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摘要：本文主要介紹了申克計量秤控制系統在一套聚丙烯裝置造粒機升級改造應用，此控制系統為德國申克公司生產，計量秤測量精度高，由主計量秤W801和固體添加劑秤W804A-E組成，工藝人員通過上位機和就地盤進行操作及監盤。
關鍵詞：計量秤；控制系統；改造應用
自2005年至今,大慶煉化公司30萬噸/年一套聚丙烯裝置造粒機申克秤控制系統出現多次故障，如計量秤W801控制器“SY04”和“SY23”通訊故障、觸摸屏硬件故障以及電氣故障等，造成造粒機聯鎖停機，并且計量秤控制器已經運行了15年，已超過正常使用壽命，其通訊及其他故障逐年上升，不利于安全平穩生產，因此，對其控制系統進行升級改造。
大慶煉化公司30萬噸/年一套聚丙烯裝置擠壓造粒機計量秤系統儀表為德國申克公司提供的DISOCONT系列產品，計量秤控制系統主要由W801主計量秤和W804A-E失重計量秤組成，共6臺計量秤。主要工作流程是聚丙烯粉料進入W801主計量秤（原理是科里奧利質量流量計），計量秤上端帶有力矩傳感器及速度傳感器，測得扭力與轉速信號（恒定），輸入計量秤控制系統，實現流量計量；并且與設定值進行比較，調節旋轉下料閥RF802轉速(變頻調速)，實現流量控制，而W804A-E失重計量秤主要是添加不同比例的添加劑，來進行測量重量的變化，從而實現流量的測量。主計量秤控制系統主要由數據測量與采集單元、控制單元和執行單元三部分組成。采集的力矩、速度和倉重信號先在數據測量和采集單元內處理，由一根電纜傳送至控制單元，減少了信號干擾及維護費用。控制單元由控制器和PLC控制，實現遠程控制。執行單元就是通過控制旋轉下料閥RF802和W801恒定電機的運轉，實現對PP粉料的計量和流量控制。計量秤控制系統從2005年投入運行至今，該系列儀表已經停產，目前已無任何備件。因此，該控制系統運行存在重大的潛在隱患，一旦計量秤系統發生問題，整個造粒機將停車很長時間，這將給聚丙烯裝置生產帶來巨大損失，所以將計量秤控制系統以及相關儀表部分，進行全面升級，保證在能夠完全實現原有功能的基礎上，進一步地功能化升級。另外，申克控制系統與PLC之間是通過液晶觸摸屏通訊連接到PLC系統，設備的報警以及各種運行狀態都在液晶觸摸屏上進行觀察，一旦液晶觸摸屏出現問題，容易造成計量秤系統通訊中斷，引發聯鎖停機。通過檢修期間對申克計量秤控制系統中的控制器、擴展單元以及觸摸屏通訊進行升級改造，將計量秤W801和W804A-D的計量秤原有控制器VSE20100更換新的控制器VCU20100，并取消擴展單元VEA，I/O控制點全部集中在新控制器上進行控制計量秤，這樣就避免出現“SY04”的內部通訊故障，從而造成造粒機聯鎖停機。
主要改造內容：
（1）原控制柜利舊，拆除原有主秤/輔秤DISOCNT控制系統部分，原位置安裝新型DISOCONT-TERSUS控制系統，電氣部分保持不變，主計量秤W801改為硬線連接PLC控制，其余失重秤W804A-E依然為DISOCONT與PLC通訊，硬接線信號保持不變。
（2）增加網絡交換機，用于DISOCONT-TERSUS與VHM之間的以太網通訊。（3）新的DISOCONT-TERSUS控制系統選擇硬線及以太網的通訊方式直接連接到PLC系統。
（4）原來通過DISOCNT連接到PLC的信號，通過新的控制系統直接連接到PLC系統。
（5）計量秤設備的報警以及各種狀態均可通過DISOCNT觸摸屏進行觀察，并且DISOCNT觸摸屏出現問題不會影響整個系統的運行。
（6）主秤和輔秤的參數修改、校正以及內部各數據的狀態等，也可以通過DISOCNT觸摸屏進行觀察。
（7）主秤與輔秤控制系統DISOCONT升級為DISCONT-TERSUS：VMC(VLW)+VIO，完全實現原有的控制功能，以及與PLC之間的信號控制，與原控制系統相比較，具有參數易查詢修改，功能易組態，使用EASYSERVE軟件操作簡便，直接以太網操作等優點。對觸摸屏軟件，進行組態修改，與控制器的通訊方式改為以太網，通過網絡交換機HUB通訊六臺計量秤，將主計量秤W801新的控制器進行修改硬線連接信號，將啟停和設定點通訊控制更改為硬線控制，與造粒機PLC進行直接的控制啟停和設定點，取消它與PLC的通訊控制啟停和設定點，通過其主計量秤的改造，即使觸摸屏出現死機、斷電和通訊故障，依然能夠控制主計量秤的運行，設備的報警以及各種狀態均可通過觸摸屏進行觀察，并且觸摸屏出現問題不會影響整個系統的運行，這樣避免出現觸摸屏硬件故障及“SY23”通訊故障，從而造成造粒機聯鎖停機。原計量秤電氣故障信號是由配電柜連接到秤控制器，然后再連接到PLC系統中，秤控制器作為中轉；當發生堵料或秤控制器故障等其他故障停機信號時，PLC系統上也會發出電氣故障，無法區別電氣故障還是其他原因聯鎖停機信號，因此，將電氣故障信號直接連接到PLC系統中，修改PLC聯鎖邏輯程序，作為報警，并在秤控制器中程序參數設置，將電氣故障信號取消，更改邏輯實現，解決了多年來困擾機電儀與工藝的聯鎖問題，從而降低了造粒機停機風險，減少了意外停工。通過計量秤控制系統升級改造，解決了控制器通訊、觸摸屏、電氣故障等聯鎖停機的重大問題，能夠在停機時迅速判斷故障原因，針對故障原因采取措施，減少主計量秤停機造成聯鎖停機次數，消減了因電、儀設備誤動作造成機組停機，而導致的一套聚丙烯造粒機意外停工的風險；減少停機造成不必要的損失，每減少一次停工，可為公司節省30余萬元，大大增加了公司的經濟效益，確保機組長周期穩定運行。
2結語
計量秤控制系統升級改造后，運行良好，工作性能可靠，計量精確，故障率少，在實際運行中得到了充分的驗證，為30萬/噸聚丙烯裝置安全平穩生產，發揮了實際作用，適用于同類計量秤控制系統升級改造，其適用及推廣性的前景是可觀的。
參考文獻：
[1]申克計量秤用戶手冊.
作者：孔令峰 單位：大慶煉化公司電儀運行中心電儀運行車間