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[摘 要]我厂加压站加压风机自建厂以来就已投入使用，经多年维护已使用近二十年，其电气控制部分已经全面更新，而与其配套的报警控制系统设备老化、技术落后，其中汉字报警仪目前已故障损坏，且没有相应的配件进行更新，严重影响设备运行。故而，要对该报警控制系统进行全面改造，将其重新设计成由PLC控制的报警控制系统，不仅能精准完成各项报警功能，还额外设计了设备保护功能，从而使设备的使用寿命和安全系数有了巨大的提升。
[关键词]PLC，报警，控制系统
中图分类号：TU311 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）37-0374-02
为缓解供气压力，加压站风机自建厂以来就投入使用，应对高峰供气。该风机及其附属电气设备已投入使用多年，设备老化，技术落后。随着时代发展和社会进步，相应的技术也得到了较大的革新，该风机的电气系统原有的老旧设备也进行了全部更换。虽然风机启动设备等进行了更新，但与其配套的仪表控制系统目前还是原有的设备，经常出现故障，严重影响风机的正常启动和日常使用中的实时监控。进而影响企业高峰供气，造成生产事故。
原有的报警控制系统的核心在于一台汉字报警仪，信号通过温度变送器，压力变送器等设备传送回数显表，再由数显表报警接点接入该汉字报警仪，或直接从相应电气设备上取报警接点接入该汉字报警仪，当数显表报警或设备故障时，该汉字报警仪就会显示相应的报警内容，直到操作员完成对应操作才会取消报警。当报警仪完全没有报警时，才会显示“允许启动”，此时可以启动设备。该汉字报警仪控制系统包括的报警项目有：轴瓦温度高、排气压力高、油压低、水压低、注油器故障、励磁器故障。以上六个报警项目其中油压低、注油器故障、励磁器故障、水压低有任意一项报警，设备将不能启动；另在运行过程中，出现轴瓦温度高、排气压力高时，该系统会启动报警器（电铃）提醒工作人员。例如：当报警仪显示注油器故障时，则表示注油器不能启动；而显示油压低时，则表示注油器没有启动。该系统虽然能够提供启动时的相应保护，但在运行状态下出现轴瓦温度高或排气压力高时只能提供单一的报警功能，没有对设备的保护功能，也就是说，当运行中出现以上两种状态的报警时，设备仍然会正常运行并且不会停机，必须有工作人员进行停机操作。这在运行过程中是非常危险的，应当进行改进，提升设备使用的安全性。
针对以上描述，很容易清楚汉字报警仪就是这个系统的重中之重，当汉字报警仪出现故障时，整个报警系统将陷于瘫痪，从而导致风机不能启动。
图1为原控制方案：
目前，该汉字报警仪已故障不能使用，需要更换。由于多年使用并且没有库存相应配件，另查该报警仪已停产，无处购买。故而要对该报警控制系统进行全面改造。
我们将把该报警控制系统进行了重新设计，将其设计成由PLC控制的报警控制系统。
在整个设计中，需要的配件包括：1台八路声光报警仪、1台西门子S7-200、8个继电器、端子排等。而设计思路如图2：
从图2中可以看出，首先是将变送器采集的信号送到数显表，再从数显表上取一报警接点送入PLC中，当出现报警时，PLC就会控制继电器启动声光报警仪，同时保护继电器动作，“不允许启动”灯光亮起，设备也无法启动；当没有报警时，“允许启动”灯光亮起，此时设备可以启动。当然以上是针对4-20mA信号的变送器来说的，对于水压变送器、油泵开关等直接变送出开关量，取其接点接入PLC中，从而实现控制。以上是设备处于启动阶段时系统的状态，而在运行时，变送器也在时刻监视设备的运行情况，例如：出现轴瓦温度过高，此时可能是冷却水压不足，或者风机同轴度不够过分摩擦产生大量热造成。然而出现以上情况对于设备的安全系数，使用寿命都会有较大的影响。此时，声光报警仪会报警提醒，PLC控制系统也会控制设备停止运行，待操作人员检查设备、排除故障后，設备重新具备启动条件才允许启动。在任何阶段出现报警，电铃都会持续响铃，当然也同时设置了“消音”按键，在检修阶段也可以临时关闭系统电源。
左图就是改造后现场仪表控制台，可以看到数显表、声光报警仪、各种启停按钮和指示灯等都没有较大的改动。在原有设备基础上就地改造，大大节约成本，同时也能够更加良好地实现设备监控和保护（图3，图4）。
控制器电路板正好设置于操作台下，有效利用了工作台的空间，同时也没有干涉到工作台的操作，另外电路板也有足够的安全间隔。下面两图所示就是改造后的PLC报警控制系统电路板（图5）：
通过以上改造，完全实现了原有汉字报警仪的各项功能，而且还能更加精准的对设备的进行监控和保护。另外，设计方案简单有效，省去更换操作台等繁琐工作，使用配件也是经济节约，同时效果也十分良好，为企业节省了很多成本。PLC控制系统使用方便、编程简单；功能强大、性价比高；可靠性好、抗干扰强，在日常使用中不易产生故障、进而更好的保障了设备的安全和生产的正常，同时也为日后的维护工作大大节约了成本。此次改造为企业取得了良好的经济效益。改造后系统与原有系统功能一致，完美契合相关电气设备，且没有改动原有电气操作方式，设备操作员无需重新培训。所以，从目前来看，这次加压站风机报警控制系统改造取得了良好的效果。
[关键词]PLC，报警，控制系统
中图分类号：TU311 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）37-0374-02
为缓解供气压力，加压站风机自建厂以来就投入使用，应对高峰供气。该风机及其附属电气设备已投入使用多年，设备老化，技术落后。随着时代发展和社会进步，相应的技术也得到了较大的革新，该风机的电气系统原有的老旧设备也进行了全部更换。虽然风机启动设备等进行了更新，但与其配套的仪表控制系统目前还是原有的设备，经常出现故障，严重影响风机的正常启动和日常使用中的实时监控。进而影响企业高峰供气，造成生产事故。
原有的报警控制系统的核心在于一台汉字报警仪，信号通过温度变送器，压力变送器等设备传送回数显表，再由数显表报警接点接入该汉字报警仪，或直接从相应电气设备上取报警接点接入该汉字报警仪，当数显表报警或设备故障时，该汉字报警仪就会显示相应的报警内容，直到操作员完成对应操作才会取消报警。当报警仪完全没有报警时，才会显示“允许启动”，此时可以启动设备。该汉字报警仪控制系统包括的报警项目有：轴瓦温度高、排气压力高、油压低、水压低、注油器故障、励磁器故障。以上六个报警项目其中油压低、注油器故障、励磁器故障、水压低有任意一项报警，设备将不能启动；另在运行过程中，出现轴瓦温度高、排气压力高时，该系统会启动报警器（电铃）提醒工作人员。例如：当报警仪显示注油器故障时，则表示注油器不能启动；而显示油压低时，则表示注油器没有启动。该系统虽然能够提供启动时的相应保护，但在运行状态下出现轴瓦温度高或排气压力高时只能提供单一的报警功能，没有对设备的保护功能，也就是说，当运行中出现以上两种状态的报警时，设备仍然会正常运行并且不会停机，必须有工作人员进行停机操作。这在运行过程中是非常危险的，应当进行改进，提升设备使用的安全性。
针对以上描述，很容易清楚汉字报警仪就是这个系统的重中之重，当汉字报警仪出现故障时，整个报警系统将陷于瘫痪，从而导致风机不能启动。
图1为原控制方案：
目前，该汉字报警仪已故障不能使用，需要更换。由于多年使用并且没有库存相应配件，另查该报警仪已停产，无处购买。故而要对该报警控制系统进行全面改造。
我们将把该报警控制系统进行了重新设计，将其设计成由PLC控制的报警控制系统。
在整个设计中，需要的配件包括：1台八路声光报警仪、1台西门子S7-200、8个继电器、端子排等。而设计思路如图2：
从图2中可以看出，首先是将变送器采集的信号送到数显表，再从数显表上取一报警接点送入PLC中，当出现报警时，PLC就会控制继电器启动声光报警仪，同时保护继电器动作，“不允许启动”灯光亮起，设备也无法启动；当没有报警时，“允许启动”灯光亮起，此时设备可以启动。当然以上是针对4-20mA信号的变送器来说的，对于水压变送器、油泵开关等直接变送出开关量，取其接点接入PLC中，从而实现控制。以上是设备处于启动阶段时系统的状态，而在运行时，变送器也在时刻监视设备的运行情况，例如：出现轴瓦温度过高，此时可能是冷却水压不足，或者风机同轴度不够过分摩擦产生大量热造成。然而出现以上情况对于设备的安全系数，使用寿命都会有较大的影响。此时，声光报警仪会报警提醒，PLC控制系统也会控制设备停止运行，待操作人员检查设备、排除故障后，設备重新具备启动条件才允许启动。在任何阶段出现报警，电铃都会持续响铃，当然也同时设置了“消音”按键，在检修阶段也可以临时关闭系统电源。
左图就是改造后现场仪表控制台，可以看到数显表、声光报警仪、各种启停按钮和指示灯等都没有较大的改动。在原有设备基础上就地改造，大大节约成本，同时也能够更加良好地实现设备监控和保护（图3，图4）。
控制器电路板正好设置于操作台下，有效利用了工作台的空间，同时也没有干涉到工作台的操作，另外电路板也有足够的安全间隔。下面两图所示就是改造后的PLC报警控制系统电路板（图5）：
通过以上改造，完全实现了原有汉字报警仪的各项功能，而且还能更加精准的对设备的进行监控和保护。另外，设计方案简单有效，省去更换操作台等繁琐工作，使用配件也是经济节约，同时效果也十分良好，为企业节省了很多成本。PLC控制系统使用方便、编程简单；功能强大、性价比高；可靠性好、抗干扰强，在日常使用中不易产生故障、进而更好的保障了设备的安全和生产的正常，同时也为日后的维护工作大大节约了成本。此次改造为企业取得了良好的经济效益。改造后系统与原有系统功能一致，完美契合相关电气设备，且没有改动原有电气操作方式，设备操作员无需重新培训。所以，从目前来看，这次加压站风机报警控制系统改造取得了良好的效果。