DCS状态显示空冷器风机变频器的控制系统改造

　　张学锋宋丽娟陈峰高扬（中原油气高新股份有限公司第二气体处理厂）行变频参数优化与控制线路改造。改造后DCS系统能正确显示空冷器风机的运行状态，避免了系统超温、超压等事故发生，确保了生产的安全运行。

　　张学锋，男，1974年生，工程师。濮阳市，457162 0简介改造前，空冷器风机在DCS系统中的状态是只有正常运行的显示，而没有停机或者故障的显示，且变频器保护在停机后到再启动的那段时间间隔中还会引起系统操作参数波动，影响产品质量和正常生产。针对这种情况，进行了变频参数优化与控制线路改造，使空冷器风机在其变频器保护停运时DCS系统能显示空冷器风机停运并发出报警信号，而重新启动的时间间隔也由原来的3min减少到5s以内，大大缩短了空冷器风机启动时间，解决了空冷器风机停运对装置造成的影响，确保了生产的连续平稳运行。

　　1改造前系统状态后由L11*FU*KA*SB1*SB2KM―KH*N构成回路，KM和KA1得电吸合，松开SB2后由于KM的触点的自锁作用，KM和KA1保持吸合。变频器TD2000得电，FWD为空冷器变频器运行控制输入端，KA1闭合使变频器进入运行状态，空冷器风机得电运转。此时KM的常开触点闭合，DCS系统显示空冷器风机运行。

　　按钮SB1回路断开，KM和KA1失电断开，变频器失电退出运行状态。此时KM的常开触点断开，DCS系统显示空冷器风机停止。

　　改造前的电路图如所示。改造前DCS系统显示空冷器风机运行状态框图如所2系统存在的问题及原因分析2.1空冷器风机在DCS系统中状态显示不正常的原因根据可知，其设计上的过载保护由KH（热继电器）来负责，当热继电器过载保护动作时，其触点KH断开，交流接触器KM断开，空冷器风机停运，KM断开DCS显示空冷器风机停运。

　　而TD2000变频器是由电子元器件构成的，其抗过载性能差。为保证变频器的安全其内部装有灵敏度非常高的电子热继电器，当发生过载时，其内部的电子开关断开，变频器输出关闭。

　　热继电器动作时间、变频器电子热继电器动作时间与电流值的关系如表1所示。

　　表1继电器动作时间与电流值的关系整定电流倍数KH动作时间变频器动作时间长期不动作瞬间动作由表1可知，KH在通过1.1倍额定电流时，需要约2h才能断开。而TD2000变频器是瞬间动作。所以当发生过载时，实际动作的是变频器内部电子热继电器，KH并不会动作，KM保持闭合。此时虽然空冷器风机己经停运了，但KM闭合，DCS系统中显示空冷器DCS状态显示电路进行改造，使其能正确反映空冷器风机的实际状态。

　　2.2变频器进行再启动的可行性空冷器风机停机原因调查结果见表2从表2中可发现其中可恢复性故障占95因此对变频器进行再启动是可行的。

　　表2空冷器风机停机原因调查结果空冷器风机停机原因次数可恢复性故障不可恢复性故障3问题解决与改造方案经查阅资料，变频器内部有故障输出端子TA和TB当变频器工作正常时TA-TB闭合，当变频器发生故障时TA-TB断开。

　　KM状态、变频器TA和TB端子状态与空冷器风机状态对应表见表3表3KM、TA、TB与风机状态对应表序号KM状态TA和TB端子状态风机状态注：导通状态为1断开状态为0空冷器风机运行状态为1停止状态为0子状态和空冷器风机状态的逻辑关系：由于KM状态和变频器状态都是开关量，因此实现功能的简单的电路就是把KM状态和变频器状态串连后作为DCS状态显示的输入。改造后的电路图如所示。

　　改造后DCS系统显示空冷器风机运行状态框图如所示。

　　问题二解决方案：风机的状态为运行。因此需要对空冷器风机的ie阅资料U1发现变频器功能参数中有i.cnki.个“故障自动复位次数”参数。其作用是在出现变频器保护性停机后，变频器自动复位的次数，其默认设定值为0也就是出现变频器保护性停机后不进行自动复位，其设定值大为3.将该参数设定为3则变频器出现保护性停机时，可马上自动进行复位，如果导致变频器保护的故障消失则空冷器风机启动，正常运转。如果自动复位3次后故障依然存在则变频器锁定，空冷器风机停运。

　　参数设置方法：在变频器操作控制面板上按“PRG按”▲“键搜寻到功能码*F036*按*FUNDATA*键，获取对应参数值；按”▲“键将参数改为*3*按*FUNDATA*存储参数；修改完毕按*PRG*键返回。

　　唼此参数设置完毕kd变频器，可在系统发生故障停机时自动进行三次复位操作。

　　正常操作时：人工正常操作启动与停止空冷器风机时变频器故障输出保持闭合，启动空冷器风机KM闭合，DCS显示空冷器风机运行；停止空冷器风机，KM断开，DCS显示空冷器风机停止。

　　过载保护动作时：当变频器由于过载保护输出断开时，变频器自动进行3次复位启动，如果复位启动成功，则空冷器风机正常运行，如果复位失败，则空冷器风机停止运行。此时虽然KM保持闭合，但变频器故障输出TA和TB断开，DCS系统显示空冷器风机停运，发出声光报警，提醒操作人员及时进行处理。

　　5项目主要经济技术指标经过这一改造，当发生变频器可恢复性故障导致保护性停机时，空冷器风机可以自动启动，不会对生产造成影响。而当空冷器风机出现性故障，无法自动启动时，DCS系统可以正确显示空冷器风机的运行状态，避免由于空冷器风机停运未被发现而导致的系统超温、超压以及安全阀起跳等事故的发生，确保安全生产。

　　6结语此项目弥补了由于设计人员的疏忽产生的对安全生产有重大影响的失误，可以防止因空冷器风机停运未被发现而导致的系统超温、超压以及安全阀起跳等事故的发生，确保了生产安全。此项目可用于改造DCS控制变频器调速系统，可以防止因设备运行状态显示不正常而产生的安全问题。其改造无需改动DCS组态，电路改造方法较简单投入成本低，具有-定的推广价值。

　　（：2006