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(zai)2001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!buduandishengjihechuangxinyouhendaguanxi,meiyicishengjidailaidexingongnengdourangwomenjingtan,jiuxiangyiweishuxidelaopengyouzongrangniyanqianyiliang。takekaodixingnenghediliandejiageshiwoxuanzetadezuizhongyuanyin。
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-503壓(ya)縮(suo)機(ji)為(wei)日(ri)立(li)公(gong)司(si)製(zhi)造(zao)的(de)六(liu)缸(gang)往(wang)複(fu)式(shi)壓(ya)縮(suo)機(ji),壓(ya)縮(suo)機(ji)的(de)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)集(ji)中(zhong)在(zai)現(xian)場(chang)儀(yi)表(biao)盤(pan)中(zhong),內(nei)部(bu)控(kong)製(zhi)邏(luo)輯(ji)采(cai)用(yong)繼(ji)電(dian)器(qi)連(lian)接(jie)實(shi)現(xian)。由(you)於(yu)長(chang)年(nian)使(shi)用(yong)控(kong)製(zhi)盤(pan)內(nei)的(de)繼(ji)電(dian)器(qi)及(ji)底(di)座(zuo)已(yi)經(jing)嚴(yan)重(zhong)老(lao)化(hua)、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(zhi)SOV-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(yu)C-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-5625dongzuodakai,keshixianyasuojiqigangxiehe,yibanzaiqidongyasuojiheteshuzhuangkuangxiashishiyong。zidongkongzhizaiheshisuizheyasuojirukouyalidexiajiang,xieheyongdiyakaiguanPS-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-503yasuojiyuankongzhixitongdeduoxiangquexianjinxinglewanshan。danyitaokongzhixitongdehaohuai,yibiaoshebeidexianjinyufoubuyidingshizhuyaoyinsu,zaixitongshejishichongfenlejiegongyikongzhiguochenghecaozuoyaoqiu,miqietonggongyirenyuanlianxilejiegongyishebeideshijiqingkuang,shejichuwanshandeyibiaokongzhifangancaishizuiguanjiande,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。

