原標題：PLC改造羅茨風機聯鎖自保系統
山東錦工有限公司是一家專業生產羅茨鼓風機、羅茨真空泵、回轉風機等機械設備公司，位于有“鐵匠之鄉”之稱的山東省章丘市相公鎮，近年來，錦工致力于新產品的研發，新產品雙油箱羅茨風機、水冷羅茨風機、油驅羅茨風機、低噪音羅茨風機，贏得了市場好評和認可。
三葉羅茨風機PLC遠程控制柜工作原理及功能用途
用PLC可編程控制器系統改造繼電器順序邏輯控制系統非常必要。下面詳細介紹用PLC自保聯鎖程序的改造過程。
一、羅茨風機自保系統實現
由于可編程序控制儀采用梯形圖編程方法，在實際應用中有很大的局限性，與現在流行的可把梯形圖變為程序語言進行編程的可編程序控制器（PLC）相比，后者無論從價格還是使用方面都存在著很大的優勢。
1、聯鎖功能的實施
由于羅茨風機是關鍵設備，它的運行狀況直接決定了裝置的運行狀態，如果不能正確處理羅茨風機突發的非正常停機事故，將會導致催化裝置嚴重的事故發生，后果是不堪設想的，因此，羅茨風機機組的控制系統設計顯得尤為重要，特別是自動聯鎖保護系統。 為了保護機組設備，本次改造設計了機組緊急停機程序、機組正常啟動聯鎖程序、機組自動操作程序、機組逆流保護程序及機組安全運行程序五個相互關聯的機組自動聯鎖保護程序。與原羅茨風機相比，新增了機組正常啟動聯鎖程序，由原來的操作人員開機前現場巡檢逐個判斷改為現在的由PLC自動判斷，即由PLC自動判斷潤滑油壓力、動力油壓力、主風止回閥位置、靜葉角度、緊急放空閥、煙氣輪機保護蒸汽閘閥等是否達到機組啟動前所要求的預定值，若某一啟動條件不滿足要求，會自動發出該條件不符合要求的聲光報警提示操作人員機組目前尚不具備啟動條件，不能啟動，同時通過程序使主電機允許合閘信號無效，當全部啟動條件都滿足后，正常啟動聯鎖程序會發出“啟動待命”聲光報警，同時向電氣專業發出主電機允許合閘信號，只有這時按下“主電機手動合閘”按鈕后才能啟動羅茨風機；通過機組正常啟動聯鎖程序的設置，使機組啟動前各啟動條件的檢查與確認變得快速、準確、簡捷；所有的主要信息都能在報警光子牌顯示，使復雜的過程變得一目了然。
2、聯鎖功能中開關的設置
為便于工藝人員操作及儀表維護，在羅茨風機機組邏輯聯鎖系統的設計中設置了手動開關或按鈕，增加了自動聯鎖保護系統操作上的靈活性，為機組的安全運行提供了保障。
分別設置羅茨風機及煙氣輪機自保切除/聯鎖開關，其目的是方便儀表維護人員對羅茨風機機組參與自保儀表的維修，正常情況下兩個自保切除開關始終處于“聯鎖”位置，當自保切除開關處于“切除”位置時，維護人員可正常維修與自保系統有關的設備，設置自保切除開關的目的是為了防止維修人員進行正常維修（或調校）時使該自保系統誤動作，從而導致羅茨風機的非正常停機，在兩個自保切除開關處于“切除”位置時，不影響報警功能；羅茨風機機組中的煙氣輪機只是能量回收設備，是否運行直接影響裝置的能耗水平，不影響催化裂裝置的正常生產，當煙氣輪機設備出現故障時，必須停煙氣輪機，所以煙氣輪機自保切除/聯鎖開關同時還起到煙氣輪機不運行時從羅茨風機機組總的邏輯聯鎖系統中切除來自于煙氣輪機的自保信號，使羅茨風機仍能正常運行，并且保護一了羅茨風機機組自動邏輯聯鎖系統功能的完整性，考慮到“持續逆流”現象的特殊性及對羅茨風機設備的危害性，羅茨風機自保切除/聯鎖開關、煙氣輪機自保切除/聯鎖開關均置于“切除”位置時，如果有持續逆流現象發生，自動邏輯聯鎖系統程序仍能自動實現緊急停機功能，保護機組設備的安全。
3、報警記憶功能
由于羅茨風機機組停機大多數情況下為突發事故，自動邏輯聯鎖保護程序的設置就是為了防止突發事故的發生而損壞機組設備，然而作為機組的自動邏輯聯鎖保護程序只做到防止機組設備損壞是不夠的，還必須能夠記錄下來羅茨風機機組發生停機或進入安全運行時各重要參數的狀態，亦即各重要參數的報警狀態，這種功能有利于分析事故發生的原因，進而采取有針對性的措施，杜絕類似事故的再次發生。
在自動邏輯聯鎖保護程序中對重要參數的報警實施了記憶功能，并在儀表盤內設置了記憶報警復位按鈕，當機組發生停機事故或進入安全運行時，自動邏輯聯鎖程序會自動記憶上述報警信號的狀態，使報警光子牌中這些報警在進行記憶報警復位前始終保持機組停機或進入安全運行時的狀態，在進行邏輯關系設計時，充分考慮了羅茨風機事故停機后需重新開機的實際情況，在停機事故發生后，可以通過儀表盤上的羅茨風機自保切除/聯鎖開關使自動邏輯聯鎖保護程序向電氣發出的羅茨風機主電機跳閘信號復位，達到能夠重新開羅茨風機的目的，當工藝操作人員記錄下這些記憶報警信號的狀態后由儀表維護人員進入儀表盤內按下記憶報警復位按鈕，使這些記憶報警復位。
二、系統的可靠性
由于羅茨鼓風機機組是生產中的關鍵設備，從安全角度出來，為了使儀表控制系統及自動邏輯聯鎖保護系統在供電系統事故停電狀態下，仍然能夠實現自動邏輯聯鎖功能及維持必要的操作，配備了不間斷電源（UPS）系統，做到了既使在羅茨風機崗局部短時間停電的情況下，仍能保證自動邏輯聯鎖保護系統正常工作。 另外，為了提高自動聯鎖保護系統的可靠性及準確性，對潤滑油壓力過低和動力油壓力過低兩個參與自保的信號采取了三取二的措施，煙氣輪機轉速采用了超速保護系統，使系統的可靠性得到進一步提高。
三、改造后投用情況
羅茨風機機組更新改造完成后，沒有出現由于該套自動聯鎖保護程序系統本身的原因而導致羅茨風機機組自保系統產生誤動作。通過實際運行檢驗，本次羅茨風機更新改造過程中自動邏輯聯鎖保護系統的設計是成功的，能夠在線修改和檢查程序，達到了預期的目的。
四、結束語
一套好的系統要使其始終正常發揮作用，必須有一套完整的維護試驗措施，并能做致持續嚴格地執行下去。自改造完成后，按生產部門的要求，對自動聯鎖程序系統逐點逐項地進行一次全面的模擬試驗，發現問題及時解決，并對每次試驗結果做詳細記錄，這些工作是保證羅茨風機組自動保護系統正常工作的重要前提。
實踐證明，利用PLC改造羅茨風機聯鎖自保系統是一種行之有效的手段.不僅利用了原有的設備，節約資源，而且還滿足新生產工藝的需求，提高效率，創造更大的經濟效益和社會效益，因此應用越來越廣泛。
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峽江空氣懸浮風機與羅茨風機比較【技術參數】
磁懸浮風機主要功能
曝氣進入污水處理系統以增加水中的氧氣含量，從而去除鐵、錳或促使有氧微生物降解有機物，達到去除可氧化沉淀的目的。
此外，曝氣還能使水與空氣充分接觸，交換氣態物質，去除水中揮發性物質。例如，可以去除水的氣味，也可以去除二氧化碳、硫化氫等有害氣體；底部沉積物也可以通過底部風道入口空氣充氣，通過泵排出。多種控制模式可以選擇，運行轉臺可以實施監控，并且可以，無需人員現場值守。采用全封閉水冷、風冷系統對電機進行散熱，確保風機處于穩定高效的運行狀態，設備使用壽命長。模塊化設計，維修方便快捷。磁懸浮軸承完全無摩擦，減少產品的損壞幾率，鼓風機的使用壽命可以達到20年以上。磁懸浮鼓風機維護簡單，只需定期更換過濾器。磁懸浮鼓風機不需要潤滑系統，節約了潤滑油、清潔等費用。電機采用直聯驅動，體積小，重量輕，節約空間。國內生產，可保障備品備件及時供應。在污水處理廠，污水處理設備鼓風曝氣所占的能耗占到總能耗的一半左右，選擇合適的曝氣風機在節約工作成本中占著至關重要的作用。曝氣風機的類型氧池曝氣常用的風機首要有四類：羅茨鼓風機、多級離心風機、單級高速離心風機和磁懸浮風機。
第三、正確的操作方法及注意事項。
鼓風機是化學污水處理系統中重要的工藝設備之一。正確操作風扇可以更好地延錦工扇的使用壽命。
開關風機的正確方法：
打開風扇：首先單擊綠色的開始按鈕，然后單擊藍色的準備就緒按鈕，然后等待幾秒鐘。
“系統上的電源”會顯示綠色，然后點擊風扇的小圖標，那么風扇就可以正常運行。
關閉風扇：如果需要關閉電源，請先單擊觸摸屏中的風扇圖標使其變為灰色，然后單擊紅色關閉按鈕，否則冷卻風扇將一直亮起。
四、風機冷卻系統采用磁懸浮軸承，無接觸損失和機械損失，實現了高轉速無級變轉速調節，風機運行效率高；同時，機器采用高速永磁電機直接驅動，高效三元流葉輪直接安裝在高速電動機的主軸上，整套設備集永磁同步直流電機、電驅磁懸浮軸承、高速變頻、電磁濾波閉式冷卻循環和自動控制一體化技術于一體，設備在運行中無任何摩擦。設備運行平穩，安裝方便，無需保養。磁懸浮鼓風機是采用磁懸浮軸承的透平設備的一種，其主要結構是鼓風機葉輪直接安裝在電機軸延伸端上，而轉子被垂直懸浮于主動式磁性軸承控制器上，不需要增速器及聯軸器，實現由高速電機直接驅動，由變頻器來調速的單級高速離心式鼓風機。由于采用先進的磁懸浮軸承系統，轉動部件與機械系統無接觸，無機械摩擦。
風扇冷卻系統分為內部冷卻系統和外部冷卻系統。
內部冷卻系統：采用空氣冷卻，冷卻風扇降低內部冷卻液溫度。整個設計的內部冷卻液溫度保持在約40°C。
如果空冷不能降低冷卻劑的溫度，則可以引入外部冷卻水，通過換熱器間接地與內冷卻劑進行能量交換。
幅圖的冷卻劑溫度是內部冷卻劑溫度。在冬季，冷卻風扇可以通過內部冷卻系統和環境溫度來帶走風扇的熱量。
如果要測試外部冷卻系統是否正常，有兩種方法：
首先：設定冷卻劑的溫度；
第二步：將冷卻水閥門轉到手動并設置開口。
此時，外部冷卻系統啟動，水冷卻開始。同時，水將從外部冷卻管排出。其核心是磁懸浮軸承和永磁電機技術。（1）節能高效：采用磁懸浮軸承，無接觸損失和機械損失，實現了高轉速無極變轉速調節，使得風機運行效率可高達84.5%。（2）噪音低，安裝方便：由于采用整體箱式結構，風機噪音在85dB以下，機體震動極小，無需做安裝基礎。（3）系統集成性高：進口過濾器、冷卻系統、全自動防喘震系統、停電和故障保護系統等，用戶無需采購其它部件。實時顯示的中文觸摸屏，為操作工人帶來方便及減少操作故的發生。（4）冷卻效率高：冷卻系統采用風冷和水冷結合的方式，能夠有效保護電機，可實現風機的隨時啟停。（5）：采用了PLC+GPRS。不但可由中心控制室控制，若風機出現故障，還可以實施遠程維修調試。
1.1 污水處理控制裝置構成
該污水處理電氣自控系統基本控制思想是：功能和危險分散，監督和管理集中。該裝置計算機監控系統為主機選用美國DELL工業計算機，分站選用德國西門子S7-400型可編程控制器(PLC)的集散型自動化控制系統。軟件為美國通用電氣
Ifix4.5
平臺開發的專用軟件包。自動檢測裝置包括電能、進水流量、pH值、溶解氧、氧化還原、回流污泥流量、剩余污泥流量及水位、水溫等八類過程自動檢測儀表，其輸出均為模擬量信號(4～20mA)。
1.2 電氣受控對象構成
受控對象包括鼓風機、水下推進器和大部分泵共計45臺設備，其輸出狀態信號均為開關量。
1.3 系統工作原理
現場自動檢測儀表對生產中各個參數自動、連續地進行檢測，同時將信號反饋給現場PLC和中心控制室計算機，并在中控室模擬屏和計算機顯示器上顯示出來；PLC和計算機比較程序中設定的工藝參數，自動地調節某臺設備的工況(啟動、停止或調速)，從而自動滿足生產過程需要。
2.1 污水處理人機界面及功能
人機界面是操作者和系統交互聯系的平臺，它直接面向操作者，是用戶認識評價一個系統的首要部分。本系統采用在DOS環境下運行的AQUAMONITOR7軟件包把圖形、文字有機地結合在一起，立體感強，操作簡便，直觀舒適。操作者可用鼠標完成對軟件的全部操作，包括菜單選擇、畫面切換、實時數據顯示、歷史數據前/后翻頁、報表生成及打印、故障查詢及復位、文件管理、參數設定等等，每頁圖形均固定有即時報警信息欄、向上翻頁、回到主菜單、打開報警顯示屏，操作人員姓名注冊顯示、故障/維修/模擬報警實時顯示等功能。本軟件包不足之處在于它采用的是英文界面，而在現在的給排水引進項目中，一般都預先提出使用中文界面軟件，外方也能滿足。
2.2 污水處理自動控制過程
(1)輸入或選擇有關模擬量上、下限值等。
(2)選定所有受控對象運行模式為自動。
2.2.1 進水泵
在全自控狀態，5＃進水泵為備用，其余4臺泵根據泵房液位高低和各自累計工作時間多少決定自動開停順序。將設定的進水泵房液位高度，如6m定為100%，2m定為0%，則液位高度在0～25%時，第1臺泵啟動，25%～50%時，第2臺泵啟動，50%～75%時，第3臺泵啟動，75%～100%時，第4臺泵啟動。反之，當液位從75%～100%降到75%以下，則1臺泵先停，隨著液位逐漸下降到0，其余3臺泵相繼停機。
2.2.2 細格柵
進水泵后細格柵自動工作原理同粗格柵。
2.2.3 粗格柵
進水泵前粗格柵根據設定的柵前后液位差(如δH＝10cm)或定時(如δT＝5min)開停機?！ ?.2.4 刮砂橋和砂泵
細格柵后一道工序–沉砂池刮砂橋，則根據設定的運行周期(如每隔8h啟動1次)自動控制開機，砂泵也同時運行，待砂橋在池上往返運動一個來回后，砂橋、砂泵自動停機。
2.2.5 進水流量和pH計
從沉砂池出來的污水流經巴氏計量槽，此處的超聲波流量計記錄瞬時流量和累計流量，瞬時流量如超過設定的上、下限值則報警；計量槽后的pH計可同時自動檢測進水pH值和水溫，如這兩個模擬量超出測量范圍也會報警。
2.2.6 羅茨鼓風機
鼓風機為污水生化處理的關鍵性設備。傳統的羅茨鼓風機旋轉活塞片呈”8″字型，存在著噪音大，出口風壓風量均為定值，不可調節之缺點。本工程共引進GM130L型羅茨鼓風機5
臺(1＃、2＃為一組，4＃、5＃為另一組，3＃風機備用)，風機活塞片側面近似呈三片夾角為120℃的橢圓，其中1＃、5＃風機設有變頻調速裝置用于調整風機的轉速，起到調節風量大小的作用。供氣干管共2根，每組風機各供1根，3＃風機兼作備用，并與2根主管連通。每根供氣干管對應1座缺氧/好氧池，PLC根據每組缺氧/好氧池出水口溶解氧計自動檢測到的溶解氧值比較決定各組風機的開、停或1＃、5＃變頻調速羅茨鼓風機的轉速，以保證池中溶解氧滿足工藝要求。
2.2.7 水下推進器
厭氧池和缺氧/好氧池水下推進器設定為”自動”運行狀態后將連續運行，除非故障或手動停機。
2.2.8 回流污泥泵
5＃回流污泥泵為備用，其余4臺泵工作程序同進水泵；不同的是，它們的開停除受回流污泥泵房液位高低控制外，還受進水流量大小變化控制。每臺泵在以上任一開機控制條件滿足后即可開機。反之，當兩個關機控制條件同時滿足后才會停機。
2.2.9 二沉池刮泥橋和浮渣泵
從2座缺氧/好氧池出來的泥水混合物都進入一座中心配水周邊積泥的結合井，并通過結合井將污水均勻配至4個二沉池；二沉池采用中心進水、周邊出水輻流式沉淀池，每池設1臺
2/3式機械刮泥橋和1臺依浮渣井液位高低自動開/停的浮渣泵，浮渣泵將刮泥橋上附有的浮渣刮板從池面刮入浮渣井的浮渣輸送到剩余污泥泵房。由于比重不同，在二沉池中停留一段時間的泥水混合物即進行分離，上清液溢進出水槽作為尾水排放到廠外農渠，而沉降后污泥則依自重流向回流污泥泵房。
2.2.10 剩余污泥泵
剩余污泥泵房底部通過閥門與回流污泥泵房連通，3臺剩余污泥泵依時間程序定時開機，直至將設定體積的泥、渣排至濃縮池待處理。
2.3 系統的調試完善過程
污水處理電氣自動化控制系統
標簽:   污水處理控制系統 自動化控制系統
2020年
2020年8月，成立全資控股子公司山東錦工節能環保技術有限公司，致力于MVR系統的推廣和應用。
2020年
2020年3月2日，為便于鼓風機主機產品及配套件產品的統一管理，簡化公司內部的工作流程，將風機配件廠并入鼓風機廠。
2020年5月，公司收到由山東省科學技術廳、山東省財政廳、山東省國家稅務局、山東省地方稅務局聯合頒發的《高新技術企業證書》，公司通過了高新技術企業復審，證書編號為：GF，發證時間為2012年11月9日，有效期三年。
2012年
2012年11月，山東錦工光榮的成為國家標準起草單位，參與起草標準GB 28381-2012《離心鼓風機能效限定值及節能評價值》 ，成為中國風機行業七家起草單位之一。
2011年
2011年7月19日，經公司研究決定成立“山東錦工透平機械有限公司”。
2011年7月，錦工公司在深交所成功上市。
2011年5月26日，經公司研究決定成立“山東省章丘鼓風機股份有限公司風機配件廠”。
2010年
2010年11月，公司被推選為中國機械行業協會風機分會副理事長單位。
2009年
2009年10月，公司“錦工”商標被山東省工商行政管理局認定為“二00九年度山東省著名商標”。
2009年7月12日，山東省章丘鼓風機股份有限公司正式成立。
2009年4月，我公司在美國獨資設立的風神鼓風機有限公司經商務部審查批準，獲得了正式批準證書。這是章丘在海外正式設立的首家境外企業，標志著我公司在實施走出去戰略方面邁出了堅實的一步。
2009年3月2日，我公司引進戰略投資簽約儀式在千禧龍大酒店成功舉行。簽約儀式的成功舉行標志著公司深化股份制改革取得了階段性成果，為下一步公司發展和上市奠定了基礎。
2008年
2008年12月29日，由公司自主研發、具有專利技術的“新型高效ZG型三葉羅茨鼓風機”通過了山東省科技廳的成果鑒定，與會專家一致認為：該產品的研制是成功的，主要性能指標達到了同類產品的國際領先水平。
2008年12月9日，公司科協被中國科協、國家發改委、科技部、國務院評定為“全國科協先進集體”稱號。
2008年10月8日，公司專門下發了“山匯總字〔2008〕37號‘關于實施5S管理的通知’”文件，決定在公司內深入開展以“整理、整頓、清掃、清潔、素養”為主題的5S管理活動。
2008月8月1日，山東省章丘鼓風機廠有限公司工業泵廠成立。
2008年3月13日，山東省章丘鼓風機廠有限公司離心風機研究所成立。
2008年3月20日，在濟南召開的“首批濟南‘泉城學者’命名表彰大會”上，公司與清華大學成功合作“渣漿泵無泄漏機械密封”獲政府無償資金70萬元，公司是濟南五區四縣唯一享受的企業。
2007年
2007年12月，獲得山東省科技廳授予的“高新技術企業”稱號。
2007年12月1日，山東錦工氣力輸送工程公司濟南公司成立。
2007年11月1日，公司召開“學萊鋼，創建學習型組織動員大會”，對學習型組織活動開展等事項進行了動員部署。
2007年6月16日，我公司自行設計研發出目前ZR8-900亞洲最大流量的特大型羅茨風機試車成功。
2007年4月，公司常務副總經理高玉新同志獲得國務院批準的“2006年度享受政府特殊津貼專家”稱號。
2007年2月6日，我公司被授予濟南市經委“2006年濟南工業50強企業”、“2006年技術創新先進企業”、“2006年技術改造先進單位”稱號。
2007年1月30日，公司“齊魯”商標被中華人民共和國商務部評定為2006年度“最具市場競爭力品牌”稱號。
2006年
2006年11月22日，公司“齊魯”商標被山東省工商行政管理局認定為“二00六年度山東省著名商標”。
2006年3月9日，公司水泥裝備廠成功制造Φ3.2×13m磨機，標志著公司跨入國家大型磨機生產制造企業的行列。
2006年2月28日，喜獲濟南市“2005年工業投入先進企業”、“2005年中小工業企業行業排頭兵”榮譽稱號。
2006年1月，公司引進美國技術的ZG新型高效羅茨鼓風機正式投入生產。
2005年
2005年11年30日，山東錦工電氣設備有限公司成立。
2005年11月28日，山東省章丘鼓風機廠有限公司創立。
2005年4月28日，匯豐工業園落成暨啟動慶典儀式成功舉辦。
2003年
2003年12月8日，匯豐工業園投產運行。
2002年
2002年11月，匯豐工業園正式開工建設。
2002年5月16日，由集團引進的日本獨資企業—山東大晃機械有限公司正式投產。
2001年
2001年4月13日，集團十一屆二次職代會通過了《山東省匯豐機械集團總公司“十五”發展規劃》，確立了建成值得信賴的風機生產基地，實現“風機王國”的發展目標。
2000年
2000年6月，與西安交通大學合作開發多級離心鼓風機。
2000年3月，中日合資山東“豐晃鑄造有限公司”開業。
1999年
1999年12月，與日本大晃機械工業株式會社、世晃產業株式會社簽訂合資協議。
1996年
1996年12月，通過ISO9001質量體系認證。
1996年，引進意大利樹脂砂無箱造型鑄造生產線。
1996年，引進日本技術開始生產制造RR系列羅茨鼓風機。
1996年5月，中日合資山東錦工機械工業有限公司投產，生產錦工系列羅茨鼓風機。
1995年
1995年，被列入中國普通機械制造業最佳經濟效益企業。
1995年5月，與日本大晃機械工業株式會社、世晃產業株式會社簽訂合資協議。
1994年
1994年12月，生產水泥成套設備。
1993年
1993年5月，以章丘鼓風機廠為核心成立山東省匯豐機械集團總公司。
1988年
1988年11月，加入全國風機行業協會。
1988年9月，成為全國最先實現L型羅茨鼓風機系列生產的廠家。
1985年
1985年10月，成為全國L系列羅茨鼓風機定點生產廠，并成為全國羅茨鼓風機聯合設計組成員廠。
1980年12月設計試制成功L20型羅茨鼓風機。
1969年
1969年4月開始試制LGA40型羅茨鼓風機。
1968年9月建廠。
山東錦工有限公司
地址：山東省章丘市經濟開發區
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