1 需要實現的控制功能統計

公司各專業人員積極參與，與第三方進行現場勘查和充分溝通后，確定了以下九項需要實現的控制功能。這些功能主要是冷凍機油溫自動控制功能、設備停機后自動回收制冷劑功能、冷凍機自動加載與卸載控制功能、冷凍機重要參數顯示、預報警、報警功能、遠程開停機功能、重要數據歸檔功能、根據壓縮機吸氣壓力自動控制儲氟罐往蒸發器供液功能、增加高壓儲氟罐液位信號遠程功能。要實現上述功能需增加一臺 PLC 機柜，將油溫、油壓等模擬量信號進行采集，機組現場控制柜上加裝觸摸屏用于現場控制與參數顯示，監控室加裝上位機安裝冷凍機機組組態程序，將原手動調節閥更換為電動調節閥或電磁閥等工作。

2 功能控制描述

2． 1 冷凍機油溫自動控制功能

將原油冷凝器循環水進口閥門更換為電動調節閥，在機頭部位加裝溫度探頭 T3。當設備運行后通過油溫 T3 對電動調節閥進行閉環控制，使電動調節閥能夠隨著油溫的變化自動調整開關度。此功能達到后可代替人工調節循環水閥。閉環控制性能如下:(1)可選擇自動與手動控制;(2)自動控制設定控制目標值;(3)設定自動控制目標正反作用;(4)設定自動控制目標限制zui小/zui大開度值;(5)手動控制根據要求選擇閥門開度對目標溫度進行調節;(6)自動調節閥現場可以用手輪調節，安裝在進口管手動閥的出口端。

2． 2 冷凍機吸氣壓力與電子膨脹閥自動控制功能及設備停機后自動回收制冷劑功能

在儲氟罐往蒸發器供氟利昂的主管道上加裝旁通冷媒球閥，主管道上加裝電子膨脹閥，與壓縮機吸氣壓力實現閉環控制。當設備運行時，旁通冷媒球閥保持常閉狀態，電子膨脹閥隨著吸氣壓力的變化調節開關度，自動控制儲氟罐往蒸發器供液量的大小，實現目標自動調節。此功能達到后可代替人工調節機組內制冷劑的循環量，詳情如下: (1)可選擇自動與手動控制;(2)自動控制設定控制目標值;(3)設定自動控制目標正反作用;(4)設定自動控制目標限制zui小/zui大開度值;(5)手動控制根據要求選擇閥門開度對目標溫度進行調節;(6)電子膨脹閥與現場手動閥并聯安裝。在設備停機時可在遠程端或就地端選擇制冷劑回收，系統會根據特定程序對冷凍機進行制冷劑回收程序，當回收成功后冷凍機會自動進行停機。

2． 3 冷凍機自動加載與卸載控制功能

將原能量調節閥(四通換向閥)上的手動閥更換為電磁閥，根據壓縮機吸氣溫度 T2 對能量調節電磁閥進行自動能量調節，可在現場觸摸屏或后臺上位機上選擇自動加卸載或手動加卸載。此功能達到后可代替人工調節機組加卸載。

2． 4 冷凍機重要參數顯示、預報警、報警功能

由于冷凍機排氣溫度、儲氟器液位、冷凍機排氣壓力、冷凍機吸氣溫度、冷凍機吸氣壓力、冷凍機油溫溫度、冷凍機油壓壓差、冷卻循環水溫度等參數已接入 DCS，可通過更換一進二出信號隔離柵或新裝探頭等措施，上傳至 PLC 模塊內轉換為數字信號，通過光纖上傳至上位機。組態內容包含冷卻循環水壓力報警提示、報警停機。參數自動記錄、參數自動報表等功能。在控制柜內加裝電流互感器，將信號上傳，實現冷凍機電流遠程顯示，編程內增加排氣壓力高報警停車功能。

2． 5 遠程開停機功能

實現遠程停機功能，在崗位操作臺上加裝急停按鈕(硬件連接控制)，以應對突發情況。

2． 6 將儲氟器液位顯示實現遠程顯示功能

將儲氟器原玻璃管液位計更換為磁翻板液位計，將 4 mA ～ 20 mA 信號接入 PLC 模擬量模塊AE08，實現儲氟罐液位的遠程顯示功能，代替人工現場巡檢工作。

2． 7 所有工藝參數實現聲光報警功能

冷凍機原有的保護不拆除，實現硬件與軟件雙重保護。控制柜采用 UPS 供電，確保在全廠停電狀態下，電動閥可關閉。

3 改造實施

從施工方案的編制評審、儀表控制線路的布設、儀表閥的安裝調試、系統編程到系統的接線調試，歷經緊張的一個月時間，完成了改造工程的現場實施。主要畫面提供:生產控制———冷凍機操作參數顯示，數據查詢———歷史數據曲線，操作說明———重要操作說明資料，系統設置———權限分配和時鐘設置，輸入輸出檢查———檢查 CPU 的工作情況、模擬量斷線、短路自我檢查，參數設置———模擬量量程、模擬量修正、報警參數設置、維護保養時間設置，曲線查詢———模擬量每時每刻的監控曲線，便于查詢系統性能，故障查詢———傳感器斷(短)路、設備故障、溫度壓力預報警或報警、維護保養，操作權限分配———操作員、維修員、工程師、主管，以及打印系統參數及畫面。

4 結束語

在前期的改造實施和調試后，經過兩個月的試運行和跟蹤驗證，氯氣液化系統運行穩定，各項工藝指標均優于改造前。通過氯氣液化工藝的自動化改造，克服了改造前存在的人工調節頻繁、液化機組運行效率低、運行維護成本高等缺點，為企業的減員增效和安全生產奠定了工藝基礎。

 

 

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