浅谈全密度旋转加料器的控制

[摘 要]本文以美国UCC流化床技术下的全密度装置为例，对全密度旋转加料器的制原理进行了分析，同时对旋转加料器的控制存在的问题进行分析并提出改进方法。

[关键词]旋转加料；正转；反转；自动清堵

中图分类号：TF046.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）14-0355-01

国内的全密度聚乙烯装置大都引进的是美国UCC流化床技术。如图1所示，旋转加料器未与脱气仓下方，在产品脱气仓（C-5009）中脱烃后的粉料，经旋转加料器（S-5011）送往造粒工段。若该旋转加料器工作不稳定，会直接影响造粒机的运转，严重时会造成装置减产和停车。因此加强对旋转加料器的控制原理进行研究具有十分重要意义。

1.旋转加料器的功能

（1）下料：通过控制转速快慢进行下料。

（2）自动清堵：旋转给料器能根据高电流现象自动探测堵塞，并在测到堵塞后，交替反向/正向操作给料器4个循环以清理堵塞。

2、旋转加料器的流量计算方法

下料流量（4FY5011-14）在DCS中计算，公式如下：

Pr=C*Psbd*60*Ef*Srf；

其中，Pr：树脂加料流量；

C：旋转加料器的填充能力（m？/rev）；

Psbd：树脂堆积密度（由操作工根据不同产品的密度输入）；

Ef：填充效率（95%）；

Srf：旋转加料器的测量速度（4SI5011-1）。

3.控制原理

旋转加料器的运行模式分为两种，即手动模式和自动模式两种。两种模式下的运行状态会存在一定的差异，这种差异主要体现在旋转加料器的运行转速上。

（1）手动模式下，在手动模式下启动条件满足，旋转加料器在正转或反转模式都以10RPM的设定速度转动。

（2）自动模式下，当满足S-5011启动条件后，在DCS上通过控制D-6210的料位，进行PID调节输出0～100%（4～20mA）送到PLC作为旋转加料器的速度设定。西门子PLC接收到DCS中4LIC6210-1的输出值，在PLC中转化为0～25r/min；PLC接收到该信号后与现场的实际速度比较，在PLC中采用比例控制方案，PLC的输出0～100%（4～20mA），作用于电液马达控制加料器的速度从0～25r/min，从而实现了对加料器的串级控制。正反转由PLC速度输出的继电线路切换实现，也就是说，正转时输出为0～20 mA（电液马大速度为0～25 r/min），反转时输出为-20～0mA（电液马达速度为-25～0 r/min）。

（3）自动清堵

正常工作时，PLC检测电机的工作电流是否在正常的波动范围内，如果在正常的波动范围内，则旋转加料器的电机正常工作。但一旦电机的工作电流出现非正常波动，即电流超过30A高电流1s后，程序将启动碎块程序，即通知正转反转4个循环切割大块料。如果电流在高限电流波动，加料器正反转超过4次后电机电流超高限30A时，清堵程序自动停止。只有在电流链接稳定在高限以内10s或恢复到正常值（30A以下），加料器才能恢复正常运转。

4.注意的问题

（1）由于厂家提供的PLC没有操作站，一旦出现故障很难查找。为了解决这一问题，我们再运行旋转加料器是，可以把所有PLC上的所有输入和输出信号通讯到DCS上，自行创造一个外接式操作站，从而方便操作人员进行监控。

（2）电机电流波动频繁。电机电流的异常波动或者频繁波动，造成旋转加料器启动自动清堵等程序，影响旋转加料器的正常工作。现实生产当中，由于全密度生产的牌号多，当产品粘度较高时，就会增加加料器的负荷量，容易造成电机电流在设定值附近波动。针对这一情况，为了解决电机电流的异常波动，保证旋转加料器的正常工作，我们在操作 中可以在PLC中适当修改电流的高值和高限值，扩大电机的电流波动高低阈值，降低电流波动报警敏感度。

（3）速度探头损坏问题。旋转加料器作为工业生产中的高精密、自动化仪器，对于运行环境和运行状态有着一定的要求。而现实生产中，迫于产量任务要求或者自然条件限制等，往往不能够完全按照设备要求的运行环境和条件进行。其中旋转加料器的速度探头尤为关键，它是旋转加料器控制中的关键仪表，一旦出现故障，旋转加料器的运行速度等将无法控制，不仅会对机器本身造成损害，还存在着毁坏原材料及其他相关设备的风险。因此，用具单位应当合理评估风险，做好保养工作，并平衡库存，做好速度探头等重要关键仪表的备件工作。

5.结束语

旋转加料器是全密度聚乙烯专职生产的关键设备，该设备维护的好坏直接影响装置的产量，由于DCS和PLC的通讯有着一定的局限性，所以应给PLC配置PC站，保证人机界面的友好性，一旦出现故障，以便能及时发现问题，同时也根据现场工况的变化，在PC站中对程序进行适当的修改，进一步优化控制。

参考文献

[1] SNEC设计.兰州石化60万吨乙烯改造全密度装置复杂控制图.0455-00000-05036-101.

[2] 李葆文：《设备管理新思维新模式》（第3版），机械工业出版社

[3] 张友诚：《现代企业中的全面生产设备管理》，湖南科学技术出版社