化工動(dòng)設(shè)備停機(jī)定點(diǎn)位置的邏輯分析

俞洋(寧波華東安全科技有限公司，浙江 寧波 315000)

0 引言

石油化工企業(yè)中許多設(shè)備都是間歇運(yùn)行的，整個(gè)設(shè)備的工藝過程都是按照一定的順序展開的。然而由于動(dòng)設(shè)備是整體轉(zhuǎn)動(dòng)的，它帶有的進(jìn)出料口在其自主運(yùn)行過程中，其停機(jī)位置通常情況下都是不在規(guī)定范圍的，出于這種情況，對(duì)動(dòng)設(shè)備很難實(shí)現(xiàn)加料以及卸料操作；如果停機(jī)時(shí)進(jìn)行人為干預(yù)使其停到指定位置進(jìn)行加料操作，那么很有可能會(huì)給操作人員造成嚴(yán)重的安全事故。因此，要想讓動(dòng)設(shè)備在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中停機(jī)到指定區(qū)域位置，就必須對(duì)其編制出一套完整的、科學(xué)的、有效的停車邏輯，以此來進(jìn)一步確保運(yùn)轉(zhuǎn)中的動(dòng)設(shè)備能夠停機(jī)到定點(diǎn)區(qū)域位置上?；趧?dòng)設(shè)備機(jī)器內(nèi)部所裝的是偏心式的旋轉(zhuǎn)軸，各個(gè)區(qū)域在其運(yùn)轉(zhuǎn)過程中就會(huì)出現(xiàn)受力不均的現(xiàn)象；當(dāng)動(dòng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)到重力偏心特別大的區(qū)域停機(jī)時(shí)，再次發(fā)動(dòng)動(dòng)設(shè)備極有可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備電機(jī)由于超負(fù)荷承載而沒有辦法正常啟動(dòng)，這樣便會(huì)嚴(yán)重影響設(shè)備正常使用。所以，對(duì)動(dòng)設(shè)備的裝置系統(tǒng)整體，編制出一套具有針對(duì)性的、完整的、可行的定點(diǎn)停機(jī)邏輯系統(tǒng)是至關(guān)重要的。

1 軸偏心式真空設(shè)備工藝探析

真空轉(zhuǎn)鼓干燥機(jī)、導(dǎo)熱油加熱與冷卻、冷卻水給水與回水與真空抽除系統(tǒng)一同構(gòu)成了軸偏心真空設(shè)備的轉(zhuǎn)股干燥系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)加料、卸料以及物料干燥的過程全都是通過干燥機(jī)來具體實(shí)現(xiàn)的，該類型干燥機(jī)是間歇性的運(yùn)行模式[1]。首先，把要加工的物料從真空式轉(zhuǎn)鼓干燥機(jī)機(jī)器頂部位置加入，發(fā)動(dòng)設(shè)備主電機(jī)促使其有序運(yùn)轉(zhuǎn)工作大約4小時(shí)左右的時(shí)間；由于每一回添加到設(shè)備中的物料濕度都不相同，所以不同物料在干燥設(shè)備內(nèi)的干燥的時(shí)間也要根據(jù)具體情況進(jìn)行確定，也就是說需要對(duì)干燥機(jī)的運(yùn)行頻率進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)整；物料干燥處理完成后設(shè)備電機(jī)也會(huì)停止工作，將處理好的物料通過干燥機(jī)底部出料口取出，標(biāo)志著物料干燥程序徹底完成。

如圖1所示，該企業(yè)所應(yīng)用的真空轉(zhuǎn)鼓干燥設(shè)備類型為軸偏心式動(dòng)設(shè)備，旋轉(zhuǎn)軸在運(yùn)行過程中各個(gè)區(qū)域的受力時(shí)不均勻的，該類型的干燥機(jī)它的進(jìn)料口位置與出料口位置顯然是相同的位置，并且在干燥機(jī)器上的位置是固定好了的，當(dāng)干燥設(shè)備轉(zhuǎn)到最上方的時(shí)候設(shè)備實(shí)施加料，轉(zhuǎn)至最下方的時(shí)候?qū)嵤┏隽稀８稍餀C(jī)正常停機(jī)的過程中，無法保障機(jī)器加料口與卸料口位置與添料平臺(tái)、出料包裝平臺(tái)位置相對(duì)應(yīng)。并且對(duì)干燥設(shè)備進(jìn)行再次發(fā)動(dòng)時(shí)，干燥機(jī)極容易因?yàn)樵O(shè)備自身重心太低，而無法進(jìn)行順利啟動(dòng)。

圖1 軸偏心式真空干燥機(jī)

對(duì)于上述提出的一系列問題，系統(tǒng)需要對(duì)其邏輯控制方式進(jìn)行合理調(diào)整設(shè)計(jì)，促使干燥設(shè)備停止到已經(jīng)計(jì)劃好的具體位置上，進(jìn)而將本工藝中的運(yùn)行設(shè)計(jì)更好的體現(xiàn)出來。

2 真空式轉(zhuǎn)股干燥機(jī)定點(diǎn)停機(jī)設(shè)計(jì)方案

為了讓運(yùn)行中的動(dòng)設(shè)備停在規(guī)定好的位置上，可以考慮在該設(shè)備上安裝相應(yīng)的感應(yīng)裝置，同時(shí)在該裝置安裝好的固定框架上再裝設(shè)具有輔助功能的檢測(cè)裝置。當(dāng)干燥設(shè)備開始啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，干燥設(shè)備上已安裝設(shè)定好的相應(yīng)感應(yīng)裝置同樣會(huì)隨著干燥設(shè)備運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行有規(guī)律的同步運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)該感應(yīng)裝置感應(yīng)到檢測(cè)裝置的信號(hào)時(shí)，它會(huì)立即收回信號(hào)同時(shí)將有關(guān)指令發(fā)送給編程系統(tǒng)，相關(guān)工作人員可以通過對(duì)編程系統(tǒng)中已經(jīng)設(shè)置好的邏輯關(guān)系讓處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的干燥設(shè)備在停機(jī)過程中停止到事先定點(diǎn)實(shí)際位置上[2]。干燥設(shè)備上安裝設(shè)定好的感應(yīng)裝置開展工作主要是借助加裝在運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備旋轉(zhuǎn)軸上金屬圓盤來實(shí)現(xiàn)的。沿著該圓盤的外沿裝設(shè)2條長(zhǎng)約圓周1/4至1/2之間長(zhǎng)短的溝槽，并且要將2個(gè)溝槽裝設(shè)在兩個(gè)不同的半圓面上。在設(shè)定好的溝槽內(nèi)將剛剛超出圓盤的扁鋼用螺栓進(jìn)行固定，這里提到的扁鋼就是加裝在運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備上的具有輔助功能的感應(yīng)裝置。其中，需要對(duì)安裝在干燥設(shè)備加料口位置上的感應(yīng)溝槽里也固定一塊扁鋼，而在卸料口的裝置溝槽內(nèi)需要固定2塊扁鋼。干燥機(jī)上的操作按鈕將停機(jī)信號(hào)發(fā)出之后，接近開關(guān)就會(huì)立即對(duì)感應(yīng)裝置傳輸過來的停機(jī)信號(hào)展開積極搜索，信號(hào)搜索成功以后，系統(tǒng)程序會(huì)根據(jù)之前已經(jīng)設(shè)置好的邏輯對(duì)干燥設(shè)備展開停機(jī)操作，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)備停止位置與干燥機(jī)進(jìn)出料口位置相對(duì)應(yīng)[3]。

對(duì)此方案中的安裝工作進(jìn)行操作時(shí)值得特別注意，接近開關(guān)和裝在感應(yīng)裝置內(nèi)部的扁鋼平行位于同一豎直面上，并且要把不同感應(yīng)區(qū)域之間的間距有效控制在5 mm之內(nèi)。對(duì)設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行邏輯控制操作時(shí)需要注意，給出停機(jī)指令以后必須對(duì)停機(jī)信號(hào)進(jìn)行必要的延時(shí)，待接近開關(guān)搜索到感應(yīng)裝置發(fā)出的停機(jī)指令以后，依照邏輯關(guān)系同時(shí)根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備本身所具有的慣性特點(diǎn)，再繼續(xù)延遲幾秒之后，重新發(fā)出停機(jī)指令讓處于工作狀態(tài)下的動(dòng)作設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

3 停機(jī)定點(diǎn)邏輯探析

為了讓此動(dòng)設(shè)備的干燥系統(tǒng)能夠確保正常運(yùn)行使用，還需要在這個(gè)干燥設(shè)備的主電機(jī)上增加兩個(gè)操作柱；一個(gè)操作柱發(fā)揮常規(guī)功能，用于對(duì)電機(jī)執(zhí)行啟停操作，但是要確保操作柱與變頻器的控制柜進(jìn)行有效連接，方便對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試操作以及出現(xiàn)緊急情況的時(shí)候進(jìn)行啟停車操作；另外一個(gè)操作柱用作對(duì)裝卸料的控制，需要注意的是這個(gè)操作柱最少應(yīng)當(dāng)配備1個(gè)啟動(dòng)鍵和2個(gè)停機(jī)鍵。這2個(gè)停機(jī)鍵一個(gè)作為轉(zhuǎn)料停機(jī)使用，而另外一個(gè)應(yīng)用于卸料停機(jī)操作，將這3個(gè)按鍵的信有效號(hào)接入DCS(或PLC)系統(tǒng)，借助系統(tǒng)程序?qū)λ鼈冞M(jìn)行有效操作控制。

3.1 進(jìn)料、出料停機(jī)信號(hào)的邏輯探析

在確定干燥設(shè)備感應(yīng)裝置中的扁鋼與接近開關(guān)正常連接后，發(fā)動(dòng)主電機(jī)讓干燥機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)，等到干燥機(jī)工作狀態(tài)一切正常后，預(yù)備停機(jī)的時(shí)候切入定點(diǎn)邏輯控制階段。首先，設(shè)備系統(tǒng)開啟停機(jī)鍵，觸發(fā)DCS(或PLC)系統(tǒng)，該系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)傳輸信號(hào)至運(yùn)作主電機(jī)，使其變頻器將其頻率調(diào)整節(jié)到15 Hz，等到此頻率狀態(tài)持續(xù)穩(wěn)定后再對(duì)接近開關(guān)展開檢測(cè)程序，檢驗(yàn)其是否準(zhǔn)確接收到感應(yīng)扁鋼發(fā)出的信號(hào)；如果在5 s之內(nèi)檢測(cè)到扁鋼發(fā)出的感應(yīng)信號(hào)，可以放棄并重新發(fā)起檢測(cè)；如果超過5 s才檢測(cè)到感應(yīng)信號(hào)，需要將檢測(cè)工作保持3 s；如果在保持過程中不再檢測(cè)到扁鋼發(fā)出的感應(yīng)信號(hào)，就可以判斷此次檢測(cè)是進(jìn)料停機(jī)；反之，如果在保持檢測(cè)期間檢測(cè)到信號(hào)，可以判定此次是出料停機(jī)。具體操作流程圖如圖2所示。

圖2 進(jìn)、出料操作流程圖

3.2 停機(jī)定點(diǎn)信號(hào)的邏輯控制

為了讓設(shè)備的進(jìn)出料口準(zhǔn)確無誤的停到定點(diǎn)的位置上，必須要在多次實(shí)踐的基礎(chǔ)上才能對(duì)設(shè)備感應(yīng)裝置內(nèi)扁鋼凸出部位進(jìn)行合理調(diào)節(jié)。首先，確保設(shè)備傳感器感應(yīng)的具體位置是與其卸料口弧度處于同一水平位置，之后再對(duì)變頻器進(jìn)行設(shè)定，使其處于斜坡停車狀態(tài)，與此同時(shí)通過精準(zhǔn)計(jì)算對(duì)停車時(shí)間進(jìn)行詳細(xì)設(shè)置，促使其與所需要的弧度正好對(duì)應(yīng)。

4 結(jié)語

總而言之，經(jīng)過本文對(duì)軸偏心式真空轉(zhuǎn)股干燥機(jī)的進(jìn)出料口停機(jī)定點(diǎn)位置的邏輯分析研究發(fā)現(xiàn)，動(dòng)設(shè)備是可以實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)停車點(diǎn)的。這一研究發(fā)現(xiàn)，在對(duì)于動(dòng)設(shè)備停機(jī)定點(diǎn)邏輯分析工作上給予一定的啟示，能夠推動(dòng)石油化工企業(yè)朝著更好的方向發(fā)展。