水下切粒机干燥系统电气回路改造

姜建华

摘 要：聚酯生产车间对切片要求较高，需要结晶，需要干燥机进行干燥，切粒机系统配有A台干燥机及B台干燥机，两台干燥机不方便在线切换，切换必须在停机情况下，不便于检修维护，现配置安装ABB变频器电柜一套，利用原有PLC输出点，对电路改造，通过转换开关控制PLC输入、输出信号进行转换，控制2套干燥机启动与运行监视，实现了切粒机与干燥信号匹配，联锁投用等疑难问题，达到不停机情况下在线切换两台干燥机，更好的对切粒机运行进行在线切换及监控，服务于生产。

关键词：干燥机 联锁 切换 ABB变频器 西门子PLC

1.工作情况及原理介绍

SQLW600切粒机是聚酯车间的一种不间断生产设备，一套切粒机系统包括铸带头、前引料、后引料、滚切刀、输送管道，干燥机、振动筛。在生产过程中，主要靠切粒机的切刀部分把物料切成颗粒，颗粒通过干燥机进行干燥，从而起到脱水作用，保证产品的干燥性。切粒机本身为了起到保护作用，一套切粒系统是通过信号连锁保护，干燥机停机，一整套切粒机系统都要停止，原有两台干燥机不可在不停机的情况下在线切换，所以每次切换都会中断生产，损失严重。

原外加干燥机及振动筛为现场直接启动控制，需要切换干燥机及振动筛时，需将切粒机打至单控，并停止停机进行切换，切换后无法投联锁运行。现需对其进行改造，改造后可正常投联锁运行。

1.1工作原理

水下切粒机的整个工作过程是这样的，当带有一定压力的高温聚酯熔体从铸带头处挤出带条时，铸带条首先借重力作用浸没在切粒机启动板上的溢流水中进行冷却，而后流经带槽的导向板和切断板，在此过程中经喷淋水进一步冷却固化；最后，经前后两引料辊引入到动定刀之间的间隙处，经动刀螺旋刃的旋转作用将铸带条切断。由于切断后的粒子中心还没有完全冷却，而处于半熔融状态下，所以为防止粒子之间相互粘连还设有输送水。输送水进入切割头后，被分配板分为两股：一股用于冷却刚切下来的粒子；另一股则用来将切片粒子输送出切粒机， 这样通过切粒机的连续运转达到不断切粒的目的，而粒子尺寸的大小根据生产需要而定，通常的切片尺寸为4*4*2.5，这根据工艺生产要求来的。而切片需要干燥机进行干燥。

1.2工作流程

2.改造目的

切粒机干燥系统有A/B两套离心式干燥机两套。根据生产工艺需要，结合切粒机PLC控制及监控原理，对两套干燥器系统的电气部分作出以下改造。目的是为实现两套干燥系统的在线切换并实现控制信号和监视信号联锁投入。

3.改造方案

3.1.改造要求

3.1.1 启动控制部分：由PLC输出点Q1.1 ，Q1.2来控制A台干燥机、振动筛与B台干燥机、振动筛的启停，2套干燥机之间的切换由KA1继电器进行转换。

3.1.2 运行信号监控部分：仍由PLC的I2.6、I2.7端子进行A台干燥机、振动筛与B台干燥机、振动筛运行信号的监控，2套干燥机运行信号并联。

3.1.3保护开关监控：另外PLC还有对A台干燥机电机保护开关监控，把这个信号转而去监控B台干燥机的热继电器两个信号的切换由新增加的中间继电器KA2的常开常闭点完成。

3.2.改造内容

3.2.1启动控制部分：增加两个中间继电器KA5.11，KA5.12用来启动B台干燥机，由PLC输出点Q1.1 ，Q1.2与原电柜的风机振动筛启动继电器K5.11， K5.12并联控制 ，并由另外增加的中间继电器KA1的常开常闭点进行转换。当使用A台干燥机KA1线圈吸合，K5.11 ，K5.12得电启动A台干燥机的风机和振动筛。当使用B台干燥机时，KA1失电，此时KA5.11，KA5.12得电，B台干燥机的B台风机振动筛启动控制KA1的线圈吸合由安装在控制柜门板上的旋钮开关SA1控制。

3.2.2运行信号监控部分：A台干燥机风机和振动筛的运行信号监控由K5.3，K5.4的接触器常开触点闭合回馈给PLC，B台干燥机运行信号分别由离心机运行接触器KM1，风机运行接触器KM2，振动筛运行接触器KM3的常开触点与K5.3，K5.4的常开点并联接入PLC，这样单独开A台或者B台都能够监控到运行信号。

3.2.3另外PLC还有对A台干燥机电机保护开关监控，把这个信号转而去监控B台干燥机的热继电器两个信号的切换由新增加的中间继电器KA2的常开常闭点完成，KA2的线圈通断也由旋钮开关SA1控制。

另外，针对A台离心机只能在触摸屏启动停止的缺点，新的离心式干燥机控制柜还增加了针对离心机风机振动筛的单独的启停旋钮开关方便单独启动停止和手动启动切换应用在检维修单独试车，离心机干燥器电机采用ABB变频器调节转速可以根据产量调节转速节省电能。

这样就完成了通过一个旋钮切换A台式干燥机和B台干燥机之间的控制信号运行监视信号和保护信号。

另外，针对A台离心机只能在触摸屏启动停止的缺点，新的离心式干燥机控制柜还增加了针对离心机风机振动筛的单独的启停旋钮开关方便单独启动停止和手动启动切换应用在检维修单独试车，离心机干燥器电机采用ABB变频器调节转速可以根据产量调节转速节省电能。

这样就完成了通过一个旋钮切换A台干燥机和B台干燥机之间的控制信号运行监视信号和保护信号。

3.3.电柜安装、配置、调试

3.3.1电柜元器件安装：

选用一台ABB变频器，电柜一套，接触器、中间继电器、保险丝、空开，电抗器、导线等。按照图中画好的电气配电图，接线。安装现场确认无腊蚀，无易燃易爆气体，液体。无灰尘、漂浮性纤维及金属颗版，避免阳光直射，无电磁干扰.安装空间及散热较好，电器柜上必须安装散热风机，变频器垂直安装，与相邻物件保持足够空间.

在变频器电源输入及输出端安装电抗器，降低输出干扰，变频器与电机必须接地，变频器接地与动力设备分开，可以提高系统稳定性，增加电机运行平稳性，降低成本。

3.3.2控制回路配置：圖四

3.3.3电路调试

对变频器进行上电，根据现场B台干燥机电机参数对变频器参数进行设定。

首先脱开变频器负载，按下SB11启动干燥机，观察变频器运行是否正常，并实验SB1与变频器故障能否正常联锁停机。

连接干燥机电机，首先启动振动筛电机，然后现场按下SB11启动干燥机，观察干燥机是否运转正常，正常后停机，将SA1按下在切粒机操作屏上选择单控，并依次开启振动筛及干燥机，观察现场B台干燥机是否正常启动，及A台干燥机是否运行，并观察反馈是否正常，并测试故障能否正常反馈。

3.3.4切换测试

首先将SA1旋起，使用切粒机操作屏正常启动A台干燥机及振动筛，模拟现场发现A台干燥机有问题，无法正常干燥，现场使用SB11、SB12、SB13将B台干燥机及振动筛开启，流程打通后，将SA1按钮按下，切换至B台干燥机运行。可以实现在不停机的情况下对2套干燥机进行在线切换。

4.改造实施效果

改造完毕后，可以顺利起到预期效果，可以在不停机的情况下有效切换两台干燥机，而且可以自由控制干燥机电机转速，更好的服务生产，保证日常维护检修，减少工作量，并且起到良好的监控控制效果，有效预防单台干燥机故障停机的紧急情况，节省成本，为公司直接与间接节省大量资源，方便日常操作。通过这次改造，个人技术也得到了很大的提升，增加了自己工作经验，为今后工作打下了坚实的基础。

参考文献：

[1] 电工论坛、变频器技术文章

[2] ABB变频器使用说明书，西门子PLC使用说明书

[3] 工业技术、电工技术、电力网及电力系统

[4] SQLW600南峰水下切粒机电气原理图