关键词:AMB变频器 JY2000控制器 丙烷气体压缩机 压力变送器
Abstract:This paper gives the application of AMBITION inverter driver in chemical plant. Automation control system of distill liquid gas is described.
Keywords:AMBITION inverter driver JY2000control Pimethylmethane gas compressor Press sensor
[中图分类号] TM921 [文献标识码] B 文章编号 1561-0330(2002)02-0033-03
1 概 述
在今天，变频调速器在各行各业的应用已非常广泛，但是国产品牌变频器与进口品牌变频器在用量上相比还是很逊色的。随着我国在这方面不断发展，取得很好的前景下，国产变频器已在质量、价格比上占有一定优势地位，2000年10月，我公司成功的把深圳市AMB科技生产的AMB-G5系列93kW恒转矩变频器应用到自动提取液化气系统设备改造上，解决了对电网冲击大，人工操作的繁琐，而最重要的是节能节电以及实现自动化提取液化气系统。居统计，每个月可节电40%左右，照此推算半年就可以回收成本，效果十分显著。
2 原有提取液化气系统的工艺情况
改造前原有的提取液化气系统主要是靠人工操作，从原油分解出的液体混合物及丙烷共同排入塔顶灌内，再由操作人员观察安装在塔顶的压力表指示进行操作，当超过所规定的压力值时，适度的调节进入空气压缩机的阀门，通过压缩机把丙烷压缩成液化气的程序。丙烷气体压缩机的电机是90kW三相异步电动机由于直接启动电流过大，在启动过程中，是由一台自耦变压器为核心的降压启动柜来实现电机启动，但启动后压缩机仍为工频运行，这样浪费了大量的电能，对机械的磨损也是很大的，不能实现自动化控制，给生产带来诸多不便。
3 自动提取液化气系统的工艺要求
(1)最大限度的节约用电，提高生产效益。
(2)实现整体提取液化气的自动化控制，解决人工操作的复杂。
(3)控制方式上要远方操作，并配有紧急停车功能。
(4)一台变频器分别拖动两台空气压缩机，可定时自动切换。
(5)原有降压启动装置作为工频备用。
4 系统的组成
本公司采用AMB-G5型变频器为化工厂设计的一套自动提取液化气系统，按用户要求一台变频器分别控制两台丙烷气体压缩机运行(一用一备)，该系统的组成，除了变频器、 微机控制器，外围设备还有空气开关、接触器以及指示灯和按钮。原有的降压启动柜作为工频备用，但kM1、kM2和kM3必须机械式互锁，下面介绍系统的性能及工作原理。
5 系统的性能
本系统主要由JY2000微机控制器和AMB变频器所组成的压力闭环自动提取液化气系统。下面详细介绍各组成器件的性能:
5.1 压力变送器
选用北京昆仑工控公司生产的BP800系列压力变送器，它的量程范围宽、可靠性强、精度高，采用进口扩散硅芯片及专用信号处理模块316不锈钢隔离膜片、耐腐蚀、现场显示、防爆、输出为DC4-20mA的电流信号，运行长期稳定。
5.2 JY2000微机控制器
这是公司自行研制开发的JY系列微机控制器，以单片机为控制核心，具有高精度PID调节器，在硬件上采用定时复位技术和输出状态硬件锁存电路，软件上采用了近似人类思维的模糊逻辑理论和改良的PID算法，同时具有抗干扰和来电显示功能，(调试过程一次及可完成)存储器为EEPROM掉电自保持和各种故障检测功能。
这次，公司根据用户的工艺需要，特别开发了一用一备反逻辑的JY2000微机控制器，它接收DC4-20mA的压力变送器信号，输出DC0-10V控制变频器的电压信号。
5.3 AMB变频器
在性能上采用独特、先进的电压空间矢量控制，比传统的正弦波控制技术有明显的优点，谐波成分小，低速转矩大，运行稳定效率高，具有输出电压自动调整(AVR)功能，更适合我国电网。
在功能上采用键盘、键盘电位器、外部端子、多功能端子等操作方式，多种模拟信号输入方式如电流、电压、最大值、和、差等组合输入，频率水平检测、频率等效范围检测、S曲线加减速、转速追踪等增强功能，摆频运行、多段速度、程序运行等模式。
在可靠性上它的结构独特，全系列主元件采用SIEMENS、SEMIkRON、或EUPEC产品，完善的保护功能，即使短路、过流或过压等均不会引起本机故障，先进的表面贴装技术(SMT)，低温升、长寿命，PCB精良，绝缘耐压性能优越；严格的生产过程质量管理。键盘布局合理、美观耐用、设定简洁、操作方便。
(1) 对变频器的工作要求如下:
① 变频器上限频率为50Hz，下限频率为10Hz的工作范围。
② 加速时间为30秒，减速时间为20秒。
③ 外部端子操作，接收DC0-10V电压信号进行无级调速。
5.4 丙烷气体压缩机
丙烷气体压缩机的转速为3105/min，排气压力为1.8Mpa，轴功率为80kW，配套电机的功率为90kW、频率为50Hz、电压为380V、电流为178A、转速为940/min的防爆型三相异步电动机。
6 系统的工作原理
本系统是从原油分解出的丙烷及液体混合物同时排入塔顶灌内，在灌顶部安装一个压力变送器，采集塔顶压力信号，通过D/A转换，输出DC4-20mA的电流信号供给微机控制器。由内部A/D、D/A转换成实际压力，在微机控制器上显示出来，设定压力为0.8Mpa,最大压力值1.6Mpa,0-1.6Mpa所对应的是DC4-20mA它们之间属于正逻辑关系，而设定压力和实际压力则成反逻辑关系，当实际压力超过设定压力时，微机控制器才输出DC0-10V控制变频器的电压信号,0.8Mpa-1.6Mpa与DC0-10V是成正比例的，电压信号随着实际压力的变化而变化。这样就实现了变频器对空气压缩机的自动调速，从而形成压力闭环控制。由下图2可知，此系统是一用一备一工频的组合方式。可通过设定微机控制器的程序，自动定时切换变频器所驱动的空气压缩机。在整体系统中，由于微机控制器和变频器都有自动检测故障功能，所以无须外加报警。在变频和工频切换方面，必须由现场的转换开关进行切换，然后才可进行远方控制。
7 结束语
本文介绍了AMB-G5型变频器在化工行业的应用是可行的，不但实现自动化，而且节能效果十分显著，对生产效率也得到提高。从实践证明国产品牌变频器的质量、价格完全可以取代进口变频器，它会更好地加快我国的经济建设做出贡献。
(摘自AMB科技 ）
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