國內(nèi)很多全密度聚乙烯裝置都是引進(jìn)的美國UCC專利技術(shù)，可生產(chǎn)多種牌號的聚乙烯產(chǎn)品。旋轉(zhuǎn)加料器位于脫氣倉下方，是連接前工段（反應(yīng)工段）和用于后工段（造粒工段）的關(guān)鍵設(shè)備。若該旋轉(zhuǎn)加料器工作不穩(wěn)定會(huì)直接影響造粒機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成裝置減產(chǎn)和停車。旋轉(zhuǎn)加料器的控制是廠家RADER公司的專利，一般不對用戶開放。筆者在茂名乙烯和廣州乙烯處理因加料器控制所目引起的裝置停車故障時(shí)，對該控制方案進(jìn)行了認(rèn)真分析。在此以茂名乙烯為例，對旋轉(zhuǎn)加料器的控制原理進(jìn)行分析，以供大家參考。
1旋轉(zhuǎn)加料器的作用
旋轉(zhuǎn)加料器的作用有兩個(gè)：一是下料，二是碎塊。當(dāng)有塊料下來時(shí)，加料器旋轉(zhuǎn)將塊料切碎，經(jīng)振動(dòng)網(wǎng)過濾，傳送到造粒機(jī)。當(dāng)塊料過多發(fā)生堵塞時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)自動(dòng)碎塊程序，以防止堵塞。
2旋轉(zhuǎn)加料器的工作原理
茂名乙烯旋轉(zhuǎn)加料器位號為S—5011，加料器的控制是由RADER公司采用AB PLC5OO實(shí)現(xiàn)的。由于是廠家專利，所以加料器的控制就是一個(gè)黑匣子沒有人機(jī)接口，出現(xiàn)故障時(shí)很難判斷是儀表故障還是工藝故障。
2.1 AB PLC主要輸入/輸出信號
來自DCS的信號：加料器的速度設(shè)定（4—20mA)，加料器正轉(zhuǎn)命令（無源觸點(diǎn))，加料器反轉(zhuǎn)命令（無源觸點(diǎn)）去往DCS約信號，加料囂的速度(4-20mA），加料器運(yùn)行信號（無源觸點(diǎn)），加料器故障信號(無源觸點(diǎn))，加料器堵塞信號（無源觸點(diǎn)）來自現(xiàn)場（含MCC）的信號加料器的速度（無源觸點(diǎn)) 電機(jī)電流（4—20mA) 手動(dòng)開/停信號。去往現(xiàn)場（含MCC)的信號：電機(jī)啟動(dòng)俞令（無源觸點(diǎn)），電液馬達(dá)控制（-100—100mA)。
2.2 S-5011正常工作原理
當(dāng)滿足S-5011啟動(dòng)條件后，可以從DCS上手動(dòng)或自動(dòng)啟動(dòng)，加料器啟動(dòng)后從DCS上給定速度。給定速度越高，下料流量越大。DCS輸出0-1OO%；4--20mA，在AB PLC中轉(zhuǎn)化為4-25r/min，PLC接收到該信號后與現(xiàn)場的實(shí)際速度比較。在PLC中采用比例控制方案PLC的輸出0-100%（4-20mA）經(jīng)電流轉(zhuǎn)換器變?yōu)?100—100mA，作用于電液馬達(dá)控制加料器速度從-25-25r/min。也就是說，當(dāng)輸出低于50%時(shí)加料器開始反轉(zhuǎn)，0時(shí)反轉(zhuǎn)速度最大，輸出大于50%時(shí)為正轉(zhuǎn)，1時(shí)速度最大，從而實(shí)現(xiàn)了加料器的線性控制。
正常工作時(shí)，PLC檢測電機(jī)的工作電流是否在正常的波動(dòng)范圍內(nèi)，一旦電機(jī)電流超過14A高電流1s后，程序?qū)?dòng)碎塊程序，即給出一個(gè)定速運(yùn)轉(zhuǎn)信號約為7.5r/min運(yùn)轉(zhuǎn)。在15s內(nèi)，如果電流大于高限22.5A，速度增加，電流低于22.5A，控制速度減小，15s后開始以定速約7.5r/min的速度反轉(zhuǎn)，如果電機(jī)電流大于高限22.5A，速度增加。電流低于22.5A，控制速度減小，如此正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)切割大塊料。如果電流在高限電流波動(dòng)，加料器正反轉(zhuǎn)超過3次或電機(jī)電流超高高限（29.37A）5s時(shí)，加料器會(huì)聯(lián)鎖停車，后工段擠壓機(jī)也會(huì)聯(lián)鎖停車。只有在電流連續(xù)穩(wěn)定在高限以內(nèi)10s或恢復(fù)到正常值（14A以下），加料器才能恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
3常見故障分析 3.1低速失控 原程序設(shè)計(jì)時(shí)，只考慮正轉(zhuǎn)時(shí)速度可控，即S-5011控制器的輸出必須大于50％時(shí)才對加料器按上述原理進(jìn)行控制。一旦因速度波動(dòng)導(dǎo)致S-5011控制器的輸出低于50%，就會(huì)出現(xiàn)失控現(xiàn)象。為了防止出現(xiàn)低速時(shí)失控，作者在處理故障時(shí)，將程序作了一點(diǎn)修改，將控制器輸出必須大于50％的限制刪除了。這樣當(dāng)出現(xiàn)波動(dòng)引起控制器輸出稍低干50%時(shí)也能受控。速度仍可調(diào)節(jié)到正常設(shè)定值，避免停車現(xiàn)象發(fā)生，且不影響以前碎塊控制方案。但是這樣修改后程序出現(xiàn)一個(gè)弊病。當(dāng)波動(dòng)導(dǎo)致反轉(zhuǎn)且反轉(zhuǎn)速度高于正轉(zhuǎn)設(shè)定速度時(shí)（因結(jié)塊出現(xiàn)的反轉(zhuǎn)和手動(dòng)反轉(zhuǎn)除外），控制器會(huì)按反轉(zhuǎn)速度進(jìn)行控制，不能返回到正轉(zhuǎn)速度。但我個(gè)人認(rèn)為出現(xiàn)這種情況的幾率極小，一旦出現(xiàn)也能在DCS上指示。修改了DCS畫面，在畫面上增加了加料器變?yōu)辄S色閃動(dòng)。#p#分頁標(biāo)題#e# 3.2頻繁波動(dòng)，難以控制 從工藝上看，由于裝置生產(chǎn)的產(chǎn)品的粘度不完全一樣，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)當(dāng)產(chǎn)品粘度較高時(shí)，就會(huì)增加加料器的負(fù)荷量，容易造成電機(jī)電流在設(shè)定值附近波動(dòng)。為了避免非正常性波動(dòng)可以適當(dāng)修改電流的高值平和高限值（最好不要修改高高限值)。也有可能出現(xiàn)因機(jī)械方面的原因，如潤滑油質(zhì)量等引起電機(jī)電流增加的現(xiàn)象。遇到類似問題時(shí)，最好與工藝人員一起分析故障原因，方便的話，可以將電機(jī)的電流引到DCS或?qū)ｉT的儀表上對其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，這有助于分析問題。 從儀表上看，產(chǎn)生波動(dòng)的原因來自DCS的輸出信號和速度探頭的信號，DCS的輸出信號變化也與速度探頭有關(guān)。為防止因速度探頭誤動(dòng)作而產(chǎn)生波動(dòng)，建議認(rèn)真檢查一下速度探頭的好壞。如果不是由于速度探頭的原因，也可以適當(dāng)修改PLC中速度跟蹤參數(shù)，比例帶和響應(yīng)時(shí)間。 3.3聯(lián)鎖停車后系統(tǒng)不能能正常啟動(dòng) 出現(xiàn)上述問題后，只要對控制系統(tǒng)復(fù)位就可以了。 4結(jié)束語 旋轉(zhuǎn)加料器是全密度聚乙烯裝置生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備。該設(shè)備維護(hù)的好壞直接影響裝置的產(chǎn)量。所以工藝、儀表、機(jī)械，電氣等專業(yè)人員都要加強(qiáng)巡檢，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決。
3常見故障分析 3.1低速失控 原程序設(shè)計(jì)時(shí)，只考慮正轉(zhuǎn)時(shí)速度可控，即S-5011控制器的輸出必須大于50％時(shí)才對加料器按上述原理進(jìn)行控制。一旦因速度波動(dòng)導(dǎo)致S-5011控制器的輸出低于50%，就會(huì)出現(xiàn)失控現(xiàn)象。為了防止出現(xiàn)低速時(shí)失控，作者在處理故障時(shí)，將程序作了一點(diǎn)修改，將控制器輸出必須大于50％的限制刪除了。這樣當(dāng)出現(xiàn)波動(dòng)引起控制器輸出稍低干50%時(shí)也能受控。速度仍可調(diào)節(jié)到正常設(shè)定值，避免停車現(xiàn)象發(fā)生，且不影響以前碎塊控制方案。但是這樣修改后程序出現(xiàn)一個(gè)弊病。當(dāng)波動(dòng)導(dǎo)致反轉(zhuǎn)且反轉(zhuǎn)速度高于正轉(zhuǎn)設(shè)定速度時(shí)（因結(jié)塊出現(xiàn)的反轉(zhuǎn)和手動(dòng)反轉(zhuǎn)除外），控制器會(huì)按反轉(zhuǎn)速度進(jìn)行控制，不能返回到正轉(zhuǎn)速度。但我個(gè)人認(rèn)為出現(xiàn)這種情況的幾率極小，一旦出現(xiàn)也能在DCS上指示。修改了DCS畫面，在畫面上增加了加料器變?yōu)辄S色閃動(dòng)。#p#分頁標(biāo)題#e# 3.2頻繁波動(dòng)，難以控制 從工藝上看，由于裝置生產(chǎn)的產(chǎn)品的粘度不完全一樣，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)當(dāng)產(chǎn)品粘度較高時(shí)，就會(huì)增加加料器的負(fù)荷量，容易造成電機(jī)電流在設(shè)定值附近波動(dòng)。為了避免非正常性波動(dòng)可以適當(dāng)修改電流的高值平和高限值（最好不要修改高高限值)。也有可能出現(xiàn)因機(jī)械方面的原因，如潤滑油質(zhì)量等引起電機(jī)電流增加的現(xiàn)象。遇到類似問題時(shí)，最好與工藝人員一起分析故障原因，方便的話，可以將電機(jī)的電流引到DCS或?qū)ｉT的儀表上對其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，這有助于分析問題。 從儀表上看，產(chǎn)生波動(dòng)的原因來自DCS的輸出信號和速度探頭的信號，DCS的輸出信號變化也與速度探頭有關(guān)。為防止因速度探頭誤動(dòng)作而產(chǎn)生波動(dòng)，建議認(rèn)真檢查一下速度探頭的好壞。如果不是由于速度探頭的原因，也可以適當(dāng)修改PLC中速度跟蹤參數(shù)，比例帶和響應(yīng)時(shí)間。 3.3聯(lián)鎖停車后系統(tǒng)不能能正常啟動(dòng) 出現(xiàn)上述問題后，只要對控制系統(tǒng)復(fù)位就可以了。 4結(jié)束語 旋轉(zhuǎn)加料器是全密度聚乙烯裝置生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備。該設(shè)備維護(hù)的好壞直接影響裝置的產(chǎn)量。所以工藝、儀表、機(jī)械，電氣等專業(yè)人員都要加強(qiáng)巡檢，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決。
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