申克计量秤控制系统升级改造应用分析

摘要：本文主要介绍了申克计量秤控制系统在一套聚丙烯装置造粒机升级改造应用，此控制系统为德国申克公司生产，计量秤测量精度高，由主计量秤W801和固体添加剂秤W804A-E组成，工艺人员通过上位机和就地盘进行操作及监盘。

关键词：计量秤；控制系统；改造应用

自2005年至今,大庆炼化公司30万吨/年一套聚丙烯装置造粒机申克秤控制系统出现多次故障，如计量秤W801控制器“SY04”和“SY23”通讯故障、触摸屏硬件故障以及电气故障等，造成造粒机联锁停机，并且计量秤控制器已经运行了15年，已超过正常使用寿命，其通讯及其他故障逐年上升，不利于安全平稳生产，因此，对其控制系统进行升级改造。

1计量秤控制系统升级改造

大庆炼化公司30万吨/年一套聚丙烯装置挤压造粒机计量秤系统仪表为德国申克公司提供的DISOCONT系列产品，计量秤控制系统主要由W801主计量秤和W804A-E失重计量秤组成，共6台计量秤。主要工作流程是聚丙烯粉料进入W801主计量秤（原理是科里奥利质量流量计），计量秤上端带有力矩传感器及速度传感器，测得扭力与转速信号（恒定），输入计量秤控制系统，实现流量计量；并且与设定值进行比较，调节旋转下料阀RF802转速(变频调速)，实现流量控制，而W804A-E失重计量秤主要是添加不同比例的添加剂，来进行测量重量的变化，从而实现流量的测量。主计量秤控制系统主要由数据测量与采集单元、控制单元和执行单元三部分组成。采集的力矩、速度和仓重信号先在数据测量和采集单元内处理，由一根电缆传送至控制单元，减少了信号干扰及维护费用。控制单元由控制器和PLC控制，实现远程控制。执行单元就是通过控制旋转下料阀RF802和W801恒定电机的运转，实现对PP粉料的计量和流量控制。计量秤控制系统从2005年投入运行至今，该系列仪表已经停产，目前已无任何备件。因此，该控制系统运行存在重大的潜在隐患，一旦计量秤系统发生问题，整个造粒机将停车很长时间，这将给聚丙烯装置生产带来巨大损失，所以将计量秤控制系统以及相关仪表部分，进行全面升级，保证在能够完全实现原有功能的基础上，进一步地功能化升级。另外，申克控制系统与PLC之间是通过液晶触摸屏通讯连接到PLC系统，设备的报警以及各种运行状态都在液晶触摸屏上进行观察，一旦液晶触摸屏出现问题，容易造成计量秤系统通讯中断，引发联锁停机。通过检修期间对申克计量秤控制系统中的控制器、扩展单元以及触摸屏通讯进行升级改造，将计量秤W801和W804A-D的计量秤原有控制器VSE20100更换新的控制器VCU20100，并取消扩展单元VEA，I/O控制点全部集中在新控制器上进行控制计量秤，这样就避免出现“SY04”的内部通讯故障，从而造成造粒机联锁停机。

主要改造内容：

（1）原控制柜利旧，拆除原有主秤/辅秤DISOCNT控制系统部分，原位置安装新型DISOCONT-TERSUS控制系统，电气部分保持不变，主计量秤W801改为硬线连接PLC控制，其余失重秤W804A-E依然为DISOCONT与PLC通讯，硬接线信号保持不变。

（2）增加网络交换机，用于DISOCONT-TERSUS与VHM之间的以太网通讯。（3）新的DISOCONT-TERSUS控制系统选择硬线及以太网的通讯方式直接连接到PLC系统。

（4）原来通过DISOCNT连接到PLC的信号，通过新的控制系统直接连接到PLC系统。

（5）计量秤设备的报警以及各种状态均可通过DISOCNT触摸屏进行观察，并且DISOCNT触摸屏出现问题不会影响整个系统的运行。

（6）主秤和辅秤的参数修改、校正以及内部各数据的状态等，也可以通过DISOCNT触摸屏进行观察。

（7）主秤与辅秤控制系统DISOCONT升级为DISCONT-TERSUS：VMC(VLW)+VIO，完全实现原有的控制功能，以及与PLC之间的信号控制，与原控制系统相比较，具有参数易查询修改，功能易组态，使用EASYSERVE软件操作简便，直接以太网操作等优点。对触摸屏软件，进行组态修改，与控制器的通讯方式改为以太网，通过网络交换机HUB通讯六台计量秤，将主计量秤W801新的控制器进行修改硬线连接信号，将启停和设定点通讯控制更改为硬线控制，与造粒机PLC进行直接的控制启停和设定点，取消它与PLC的通讯控制启停和设定点，通过其主计量秤的改造，即使触摸屏出现死机、断电和通讯故障，依然能够控制主计量秤的运行，设备的报警以及各种状态均可通过触摸屏进行观察，并且触摸屏出现问题不会影响整个系统的运行，这样避免出现触摸屏硬件故障及“SY23”通讯故障，从而造成造粒机联锁停机。原计量秤电气故障信号是由配电柜连接到秤控制器，然后再连接到PLC系统中，秤控制器作为中转；当发生堵料或秤控制器故障等其他故障停机信号时，PLC系统上也会发出电气故障，无法区别电气故障还是其他原因联锁停机信号，因此，将电气故障信号直接连接到PLC系统中，修改PLC联锁逻辑程序，作为报警，并在秤控制器中程序参数设置，将电气故障信号取消，更改逻辑实现，解决了多年来困扰机电仪与工艺的联锁问题，从而降低了造粒机停机风险，减少了意外停工。通过计量秤控制系统升级改造，解决了控制器通讯、触摸屏、电气故障等联锁停机的重大问题，能够在停机时迅速判断故障原因，针对故障原因采取措施，减少主计量秤停机造成联锁停机次数，消减了因电、仪设备误动作造成机组停机，而导致的一套聚丙烯造粒机意外停工的风险；减少停机造成不必要的损失，每减少一次停工，可为公司节省30余万元，大大增加了公司的经济效益，确保机组长周期稳定运行。

2结语

计量秤控制系统升级改造后，运行良好，工作性能可靠，计量精确，故障率少，在实际运行中得到了充分的验证，为30万/吨聚丙烯装置安全平稳生产，发挥了实际作用，适用于同类计量秤控制系统升级改造，其适用及推广性的前景是可观的。

参考文献：

[1]申克计量秤用户手册.

作者：孔令峰 单位：大庆炼化公司电仪运行中心电仪运行车间