艾默生变频器在炼油行业脱盐水装置中的应用
引言：
本文以我公司脱盐水装置为例，主要介绍艾默生EV2000系列通用变频器在脱盐水装置中担当的角色，文章中介绍了脱盐水装置工艺流程及控制方式，变频器控制方式以及艾变频器在装置中担当的作用，最终达到了节能、增效的的目的。该变频器从07年采购投用以来到现在已运行7年之久一直处于安全平稳运行中。
1 项目背景
公司主要产品有丙烯、丙烷、高标号汽油、精制柴油、蜡油、石脑油、液化石油气、石油焦、固体硫磺等。艾默生变频器就在120万吨/年脱盐水装置担当了无可抹灭的作用。因为全厂生产供水都是这套设备供应，一旦出现异常便会影响整个装置。
装置 图1
装置内部 图2
2工艺设备介绍及设计要求
在自动化智能化发展的今天，自动化对设备要求越来越严格，越来越精确，然而如何选择一个可靠而又安全的驱动器成为一个重要的问题，如果选错可能会影响生产，直接造成经济损失,无论各行各业都对自动化要求很高，尤其在重要炼油化工动设备运行中更为重要，为了节约能耗，避免不了与变频器打交道。本文讲述EV2000系列通用变频器[1]在炼油行业应用具体情况。EV2000系列通用变频器由艾默生CT公司设计研发的一款变频器产品，它提供PI、简易PLC、输入输出端子、脉冲频率给定、停电和停机参数存储选择、频率给定通道与运行命令通道捆绑、零频回差控制、主辅给定控制、摆频控制、定长控制等功能。
2.1工艺流程
工艺流程：整个脱盐水[2]装置有三部分组成：超滤、反渗透、EDI组成，而该变频器控制设备处于超滤控制控制电机恒压运行，经过恒压控制超滤质量，从而到达合格的水源供脱盐水站反渗透、EDI使用，可见源头是多么重要，设备安全平稳运行对整个装置来说至关重要。
2.2工艺流程图如下：
脱盐水工艺流程 图3
为了安全运行可靠，使用了艾默生EV2000系列变频器作为恒压控制，运行控制原理是一台变频器控制三台泵启停及切换变频调节，在现场有一个电接点信号，实现恒压供水过滤。
简单控制示意图4
2.4变频器控制原理图
控制原理图5
现场变频器图6
控制方式如下：一台变频器拖三台电机恒压供水工作过程：1#变频启动频率上升，压力不够则切到工频，2#变频启动频率上升，如过压力仍然不够则也切到工频，同时3#变频启动，维持恒压供水；如果压力过高则停3#,2#变频运行同时降频，仍高则停2#，1#变频运行，维持恒压过滤水源。从而真正实现恒压控制来达到过滤杂质的目的。
3系统整体结构和功能
3.1设备组成
恒压供水系统主要有控制柜、变频器、水泵和压力传感器组成。选用西门子品牌的S7-200 系列PLC、艾默生EV2000通用型变频器来控制三台55KW的交流电动机驱动水泵供水。PLC和变频器联合控制各台泵组电机的投入或切除、工频或变频运行，实现对水泵电机的软起动和变频调速，克服供水过程中的水锤效应。系统可根据管网瞬间压力变化，自动调节水泵的转速以及工频或变频状态，使管网主干管出口端保持在恒定的压力设定值，从而满足用户的流量需求，使整个系统实现节能、自动、可靠、稳定供水的全自动变频恒压供水控制。另外，系统设有手动控制功能。当变频器或PLC出现故障，或者电动机进行维护时使用手动功能进行控制电动机启停来满足供水需要。
3.2主电路原理图
由空气开关、选择开关、变频器、熔断器、热继电器、交流接触器及电机组成。从外部 引入三相220V火线及零线，接到总开关由总开关控制整个系统电源的通断。整个主电路中，没有采用熔断器。这里考虑到熔断器（保险丝）是单相工作的，每相电路都接上一只熔断器，然后，电机发生故障短路时，往往并不是三相电路同时短路，即三相电路中的熔断器不是同时熔断，这就造成了电动机缺相运行，导致电机损毁。因此，采用断路器代替熔断器，当有一相电路出现电流大系统允许值时，断路器自动断路，切断电源，直到保护电机及系统的作用，且断路器可以重复使用，虽然一次投入较大，但后期维护节省了不少成本.变频器方面，理想的情况是一台变频器控制一台电机，三台电机就需要三台变频器。这 样使三台变频器各自工作，不使用时关闭，有效地延长了使用寿命。考虑到成本因素，变频器非常昂贵，加上大品牌的变频器质量一般都比较可靠，使用寿命较长，这里只采用一台台达品牌的变频器来控制三台水泵电机。每台电机共使用四个接触器来控制。其中，一个接触器控制接通工频电路，一个接触器控制连接变频器，一个是常闭接触器，使电机绕组连接成△模式，一个接触器使电机绕组接成Y模式，用于手动控制时的启动。
4结论
此文章献给那些正在寻找变频器的朋友，我可以通过多种案例分析认证艾默生变频器确实在实践中得到了很好的发挥，看看我的设备，不难看出我们一直在使用艾默生的产品。从文章叙述及在生产中都起到了增产、节能的目的。
5参考文献
[1] 艾默生EV2000系列通用变频器说明书.2010
[2] 王工.新海石化脱盐水工艺操作规程.2007
作者简介
张东民，毕业于中国石油大学（华东），化学工程与工艺专业，高级技师（国家一级职称），在自动化博览、PLC@FA杂志上发布过多篇论文，所写论文曾获全国得SCADA征文、中国石油与化学工程研究会及中国仪器仪表协会三等奖。现任江苏新海石化仪修车间副主任，从事仪表维修维护、DCS、PLC设计编程与项目建设、车间管理等。
