1.了解LOGO!
我第一次接觸LOGO!是在2000年nian秋qiu天tian,當dang時shi在zai天tian津jin河he西xi區qu的de一yi座zuo賓bin館guan的de大da會hui議yi室shi中zhong,西xi門men子zi舉ju辦ban的de專zhuan項xiang推tui廣guang活huo動dong。第di一yi眼yan見jian到dao它ta就jiu喜xi歡huan上shang了le,小xiao巧qiao的de外wai形xing帶dai有you液ye晶jing屏ping和he組zu態tai按an鍵jian,簡jian直zhi就jiu是shi小xiao型xing繼ji電dian器qi回hui路lu的de絕jue佳jia替ti代dai品pin。更geng主zhu要yao的de是shi西xi門men子zi品pin牌pai的de知zhi名ming度du和he它ta低di廉lian的de價jia格ge,讓rang我wo有you了le進jin一yi步bu了le解jie它ta的de動dong力li。很hen快kuai在zai2001年3月份的一個項目中用到了它,從此LOGO! 成為我們在做小型PLC項目的首選,2004年冷凍壓縮機現場儀表盤改造更新是LOGO!應用比較複雜控製場合的一次嚐試。現在西門子LOGO! 已經更新到LOGO! 0BA7了,功能更加強大,已經不是原來那個隻能代替繼電器的小東西了,LOGO! 0BA7 基本模塊集成以太網接口,輕鬆實現LOGO! 0BA7 基本模塊之間,LOGO! 0BA7 基本模塊與SIMATIC S7 控製器,西門子人機界麵產品之間的以太網通訊。相信它的應用前景會更加廣闊。
2.選擇LOGO!
LOGO!和其他廠商的小型PLC相比,更加小巧靈活,雖然它實際是一台智能邏輯控製器,但發展到現在具有了小型PLC的全部功能。目前市場上同類的產品雖也有很多,但在知名度和用戶的認知度方麵與LOGO!都有一定差距。這與西門子公司一直對LOGO!不bu斷duan地di升sheng級ji和he創chuang新xin有you很hen大da關guan係xi,每mei一yi次ci升sheng級ji帶dai來lai的de新xin功gong能neng都dou讓rang我wo們men驚jing歎tan,就jiu像xiang一yi位wei熟shu悉xi的de老lao朋peng友you總zong讓rang你ni眼yan前qian一yi亮liang。它ta可ke靠kao地di性xing能neng和he低di廉lian的de價jia格ge是shi我wo選xuan擇ze它ta的de最zui終zhong原yuan因yin。
3.應用LOGO!
(1)項目簡介
天津石化公司芳烴部芳烴車間C-503壓縮機用於將來自岐化裝置激冷器已蒸發的低溫低壓(0.33MPa)冷媒變為高壓(1.48MPa)氣體送入冷凝器循環使用,對循環氫氣進行冷卻回收其中含雜的苯係物。C-503yasuojiweiriligongsizhizaodeliugangwangfushiyasuoji,yasuojidezidongkongzhixitongjizhongzaixianchangyibiaopanzhong,neibukongzhiluojicaiyongjidianqilianjieshixian。youyuchangnianshiyongkongzhipanneidejidianqijidizuoyijingyanzhonglaohua、破損,已不能正常工作。因此2004年nian我wo們men對dui現xian場chang儀yi表biao盤pan內nei部bu儀yi表biao進jin行xing了le改gai造zao更geng新xin,控kong製zhi方fang案an進jin行xing了le部bu分fen重zhong新xin設she計ji,自zi動dong控kong製zhi係xi統tong改gai造zao後hou一yi次ci性xing試shi車che成cheng功gong,投tou用yong後hou一yi直zhi運yun行xing良liang好hao。現xian在zai隻zhi要yao啟qi動dong條tiao件jian具ju備bei,隻zhi需xu一yi按an啟qi動dong按an鈕niu,壓ya縮suo機ji就jiu可ke自zi動dong平ping穩wen運yun行xing,省sheng去qu了le一yi係xi列lie啟qi機ji人ren工gong強qiang製zhi卸xie荷he操cao作zuo。以yi前qian為wei了le防fang止zhiSOV-5625卸荷電磁閥控製的氣缸長期帶載,工藝設備人員常常需要手動將SOV-5625和SOV-5623進行切換,以便使氣缸帶載工作時間基本相同,從而延長C-503的de檢jian修xiu周zhou期qi,但dan是shi增zeng加jia了le開kai停ting機ji的de次ci數shu和he儀yi表biao維wei護hu人ren員yuan的de工gong作zuo量liang。卸xie荷he循xun環huan控kong製zhi設she計ji的de實shi施shi從cong根gen本ben上shang解jie決jue這zhe一yi問wen題ti,不bu但dan提ti高gao自zi動dong化hua水shui平ping,而er且qie降jiang低di了le開kai停ting機ji和he誤wu操cao作zuo對dui設she備bei的de損sun壞huai可ke能neng性xing,延yan長chang壓ya縮suo機ji使shi用yong壽shou命ming。由you於yuC-503 的正常運行,使循環氫氣中含有的20% 苯係物得到完全回收,大大提高了芳烴岐化裝置經濟效益。
(2) 工藝流程介紹
C-503原設計儀表控製係統全部由繼電器搭接回路構成,主要由四部分組成(如圖1):
圖1 工藝流程框圖
1)啟動—停止邏輯部分
啟動條件:1)FSAL -5617冷卻水流量過低。
2)啟動按鈕PB1。
停機條件:1) FSAL -5617冷卻水流量過低。
3)PSAL-5605潤滑油壓力低超過90秒(壓力開關帶延時功能)。
4) TSAH-5013潤滑油溫度超高。
5)在0% 載荷下運轉超過20分鍾。
6)停止按鈕PB2 。
7)手—自動載荷控製部分
手自動載荷切換通過COS1、COS2、COS3三個開關實現。手動控製載荷時,由COS1、COS2、COS3分別控製卸荷電磁閥SOV-5623、SOV-5624、SOV-5625動(dong)作(zuo)打(da)開(kai),可(ke)實(shi)現(xian)壓(ya)縮(suo)機(ji)氣(qi)缸(gang)卸(xie)荷(he),一(yi)般(ban)在(zai)啟(qi)動(dong)壓(ya)縮(suo)機(ji)和(he)特(te)殊(shu)狀(zhuang)況(kuang)下(xia)時(shi)使(shi)用(yong)。自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)載(zai)荷(he)時(shi)隨(sui)著(zhe)壓(ya)縮(suo)機(ji)入(ru)口(kou)壓(ya)力(li)的(de)下(xia)降(jiang),卸(xie)荷(he)用(yong)低(di)壓(ya)開(kai)關(guan)PS-5609(設定值為0.33MPa)、PS-5621(設定值為0.31MPa)、PS-5622(設定值為0.29MPa)就順序動作,控製卸荷電磁閥SOV-5623、SOV-5624、SOV-5625動作打開,是壓縮機載荷由100%→66%→33%→0%→0%載荷超過20分鍾跳閘停機。
8)潤滑油溫度控製部分
潤滑油溫度低時,TSAL-5612溫度開關動作控製電加熱器對潤滑油加熱(溫度開關帶延時功能)。潤滑油溫度過高時TSAH-5013溫度開關動作,C-503聯鎖停機。
9)報警指示、複位部分
主要由燈試驗按鈕PB3,複位按鈕PB4和5個報警燈,4個載荷狀態指示燈等元件組成。另外有一路遠傳總報警信號送入中控室報警。
(3)方案確定
在硬件方麵我們選用西門子公司LOGO!替代繼電器。該PLC的外部接線極其簡單,隻需要連接輸入和輸出。由於內部集成8種基本功能模塊和26種特殊功能模塊,利用LOGO!本身集成了編程能力,隻需使用LOGO!麵板上的鍵盤與屏幕,就可編寫控製程序並可隨時修改程序以及調整參數設置。同時現場控製櫃在壓縮機旁環境比較惡劣,而LOGO!所具有的抗振性,以及很強的電磁兼容性(EMC),完全符合各項工業標準,能夠應用於各種氣候條件,滿足B級噪音抑製要求,並且具備所有必需的國家級認證,這也是我們選擇西門子公司LOGO!的一個主要原因。
(4)產品硬件配置
在硬件方麵我們根據係統I/O點數選擇了2個LOGO!12/24RC型PLC,4個LOGO!DM8 12/24R型數字擴展模塊 ,1塊LOGO!Power24V/

圖2 控製係統硬件單線連接圖
(5)軟件開發
軟件方麵使用LOGO! Soft Comfort軟件編寫控製邏輯程序。使用LOGO!編程軟件,隻需在計算機上,通過簡單的拖拽和連線功能,即可完成控製程序的編寫。
在對C-503的原控製方案反複研究,根據設備及儀表現狀與工藝人員多次研究分析後。我們再C-503原設計自動控製方案基礎上進行了重新設計,主要有以下四個方麵的變更。
1)將現場壓力開關、溫度開關的延時功能改由PLC內部控製邏輯中實現,這樣以後可使用普通防爆壓力開關和溫度開關替代。其他
2)增加啟動強製卸荷控製。因為壓縮機啟動時如果在100%載荷狀態,會引起電動機超負荷,所以啟動後30秒內強製C-503壓縮機在33% 載荷下運行。見(圖2)主要通過B22延時功能塊實現定時。
3)增加卸荷循環控製。由於卸荷電磁閥和氣缸是成對的,使有的氣缸在33% 至100%載荷下一直工作,而有的氣缸隻在100%載荷下才工作,在設備老化的情況下,常常因為一兩個氣缸的損壞而造成停機檢修。卸荷循環控製是根據壓縮機載荷在66%和33%時,按時間、按順序把控製各卸荷電磁閥,使幾個氣缸輪流工作。如(圖2)由B01、B02、B03三個延時功能塊控製卸荷電磁閥SOV-5623、SOV-5624、SOV-5625的卸荷時間。即33%載荷時,隻有一對氣缸工作,8小時切換一次。66%載荷時,兩對氣缸工作,16小時切換一次。
4)由於C-503隻在夏季運行,因此在控製方案中去除了原設計潤滑油自動加熱控製。
經過重新設計的控製方案編寫成控製程序後, 使用Siemens LOGOComfort_V3軟件的離線仿真功能模擬現場控製,經反複測試沒有問題。通過專用PC電纜下裝到LOGO!中。

圖3 部分PLC內部邏輯程序圖
(6)應用體會
西門子公司LOGO!與繼電器相比有無可比擬的優勢,我們在設計時充分發揮了LOGO!的優勢,將以前繼電器難以實現的控製過程在PLC上輕鬆實現,對C-503壓(ya)縮(suo)機(ji)原(yuan)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)多(duo)項(xiang)缺(que)陷(xian)進(jin)行(xing)了(le)完(wan)善(shan)。但(dan)一(yi)套(tao)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)好(hao)壞(huai),儀(yi)表(biao)設(she)備(bei)的(de)先(xian)進(jin)與(yu)否(fou)不(bu)一(yi)定(ding)是(shi)主(zhu)要(yao)因(yin)素(su),在(zai)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)時(shi)充(chong)分(fen)了(le)解(jie)工(gong)藝(yi)控(kong)製(zhi)過(guo)程(cheng)和(he)操(cao)作(zuo)要(yao)求(qiu),密(mi)切(qie)同(tong)工(gong)藝(yi)人(ren)員(yuan)聯(lian)係(xi)了(le)解(jie)工(gong)藝(yi)設(she)備(bei)的(de)實(shi)際(ji)情(qing)況(kuang),設(she)計(ji)出(chu)完(wan)善(shan)的(de)儀(yi)表(biao)控(kong)製(zhi)方(fang)案(an)才(cai)是(shi)最(zui)關(guan)鍵(jian)的(de),LOGO!的采用是這一控製方案得以完美實現。本次改造的效果超出了甲方工藝人員的預期,受到高度評價。
(7)意見與建議
希望LOGO! 的接線端子能像S7-200一樣可以拆卸,安裝就更加方便了。如果支持MODBUS通訊,可以做標準的MODBUS RTU,提供一個RS485的接口,相信以後的應用會更加廣泛。
參考文獻
[1] 《SIEMENS LOGO! 手冊》
[2] 《芳烴聯合裝置工藝操作規程》
作者簡介:
朱克堅(1973年4月),男,籍貫河北省,大專學曆,高級技師,天津津濱石化設備有限公司。

