原标题：PLC改造罗茨风机联锁自保系统
山东锦工有限公司是一家专业生产罗茨鼓风机、罗茨真空泵、回转风机等机械设备公司，位于有“铁匠之乡”之称的山东省章丘市相公镇，近年来，锦工致力于新产品的研发，新产品双油箱罗茨风机、水冷罗茨风机、油驱罗茨风机、低噪音罗茨风机，赢得了市场好评和认可。
三叶罗茨风机PLC远程控制柜工作原理及功能用途
用PLC可编程控制器系统改造继电器顺序逻辑控制系统非常必要。下面详细介绍用PLC自保联锁程序的改造过程。
一、罗茨风机自保系统实现
由于可编程序控制仪采用梯形图编程方法，在实际应用中有很大的局限性，与现在流行的可把梯形图变为程序语言进行编程的可编程序控制器（PLC）相比，后者无论从价格还是使用方面都存在着很大的优势。
1、联锁功能的实施
由于罗茨风机是关键设备，它的运行状况直接决定了装置的运行状态，如果不能正确处理罗茨风机突发的非正常停机事故，将会导致催化装置严重的事故发生，后果是不堪设想的，因此，罗茨风机机组的控制系统设计显得尤为重要，特别是自动联锁保护系统。 为了保护机组设备，本次改造设计了机组紧急停机程序、机组正常启动联锁程序、机组自动操作程序、机组逆流保护程序及机组安全运行程序五个相互关联的机组自动联锁保护程序。与原罗茨风机相比，新增了机组正常启动联锁程序，由原来的操作人员开机前现场巡检逐个判断改为现在的由PLC自动判断，即由PLC自动判断润滑油压力、动力油压力、主风止回阀位置、静叶角度、紧急放空阀、烟气轮机保护蒸汽闸阀等是否达到机组启动前所要求的预定值，若某一启动条件不满足要求，会自动发出该条件不符合要求的声光报警提示操作人员机组目前尚不具备启动条件，不能启动，同时通过程序使主电机允许合闸信号无效，当全部启动条件都满足后，正常启动联锁程序会发出“启动待命”声光报警，同时向电气专业发出主电机允许合闸信号，只有这时按下“主电机手动合闸”按钮后才能启动罗茨风机；通过机组正常启动联锁程序的设置，使机组启动前各启动条件的检查与确认变得快速、准确、简捷；所有的主要信息都能在报警光子牌显示，使复杂的过程变得一目了然。
2、联锁功能中开关的设置
为便于工艺人员操作及仪表维护，在罗茨风机机组逻辑联锁系统的设计中设置了手动开关或按钮，增加了自动联锁保护系统操作上的灵活性，为机组的安全运行提供了保障。
分别设置罗茨风机及烟气轮机自保切除/联锁开关，其目的是方便仪表维护人员对罗茨风机机组参与自保仪表的维修，正常情况下两个自保切除开关始终处于“联锁”位置，当自保切除开关处于“切除”位置时，维护人员可正常维修与自保系统有关的设备，设置自保切除开关的目的是为了防止维修人员进行正常维修（或调校）时使该自保系统误动作，从而导致罗茨风机的非正常停机，在两个自保切除开关处于“切除”位置时，不影响报警功能；罗茨风机机组中的烟气轮机只是能量回收设备，是否运行直接影响装置的能耗水平，不影响催化裂装置的正常生产，当烟气轮机设备出现故障时，必须停烟气轮机，所以烟气轮机自保切除/联锁开关同时还起到烟气轮机不运行时从罗茨风机机组总的逻辑联锁系统中切除来自于烟气轮机的自保信号，使罗茨风机仍能正常运行，并且保护一了罗茨风机机组自动逻辑联锁系统功能的完整性，考虑到“持续逆流”现象的特殊性及对罗茨风机设备的危害性，罗茨风机自保切除/联锁开关、烟气轮机自保切除/联锁开关均置于“切除”位置时，如果有持续逆流现象发生，自动逻辑联锁系统程序仍能自动实现紧急停机功能，保护机组设备的安全。
3、报警记忆功能
由于罗茨风机机组停机大多数情况下为突发事故，自动逻辑联锁保护程序的设置就是为了防止突发事故的发生而损坏机组设备，然而作为机组的自动逻辑联锁保护程序只做到防止机组设备损坏是不够的，还必须能够记录下来罗茨风机机组发生停机或进入安全运行时各重要参数的状态，亦即各重要参数的报警状态，这种功能有利于分析事故发生的原因，进而采取有针对性的措施，杜绝类似事故的再次发生。
在自动逻辑联锁保护程序中对重要参数的报警实施了记忆功能，并在仪表盘内设置了记忆报警复位按钮，当机组发生停机事故或进入安全运行时，自动逻辑联锁程序会自动记忆上述报警信号的状态，使报警光子牌中这些报警在进行记忆报警复位前始终保持机组停机或进入安全运行时的状态，在进行逻辑关系设计时，充分考虑了罗茨风机事故停机后需重新开机的实际情况，在停机事故发生后，可以通过仪表盘上的罗茨风机自保切除/联锁开关使自动逻辑联锁保护程序向电气发出的罗茨风机主电机跳闸信号复位，达到能够重新开罗茨风机的目的，当工艺操作人员记录下这些记忆报警信号的状态后由仪表维护人员进入仪表盘内按下记忆报警复位按钮，使这些记忆报警复位。
二、系统的可靠性
由于罗茨鼓风机机组是生产中的关键设备，从安全角度出来，为了使仪表控制系统及自动逻辑联锁保护系统在供电系统事故停电状态下，仍然能够实现自动逻辑联锁功能及维持必要的操作，配备了不间断电源（UPS）系统，做到了既使在罗茨风机岗局部短时间停电的情况下，仍能保证自动逻辑联锁保护系统正常工作。 另外，为了提高自动联锁保护系统的可靠性及准确性，对润滑油压力过低和动力油压力过低两个参与自保的信号采取了三取二的措施，烟气轮机转速采用了超速保护系统，使系统的可靠性得到进一步提高。
三、改造后投用情况
罗茨风机机组更新改造完成后，没有出现由于该套自动联锁保护程序系统本身的原因而导致罗茨风机机组自保系统产生误动作。通过实际运行检验，本次罗茨风机更新改造过程中自动逻辑联锁保护系统的设计是成功的，能够在线修改和检查程序，达到了预期的目的。
四、结束语
一套好的系统要使其始终正常发挥作用，必须有一套完整的维护试验措施，并能做致持续严格地执行下去。自改造完成后，按生产部门的要求，对自动联锁程序系统逐点逐项地进行一次全面的模拟试验，发现问题及时解决，并对每次试验结果做详细记录，这些工作是保证罗茨风机组自动保护系统正常工作的重要前提。
实践证明，利用PLC改造罗茨风机联锁自保系统是一种行之有效的手段.不仅利用了原有的设备，节约资源，而且还满足新生产工艺的需求，提高效率，创造更大的经济效益和社会效益，因此应用越来越广泛。
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峡江空气悬浮风机与罗茨风机比较【技术参数】
磁悬浮风机主要功能
曝气进入污水处理系统以增加水中的氧气含量，从而去除铁、锰或促使有氧微生物降解有机物，达到去除可氧化沉淀的目的。
此外，曝气还能使水与空气充分接触，交换气态物质，去除水中挥发性物质。例如，可以去除水的气味，也可以去除二氧化碳、硫化氢等有害气体；底部沉积物也可以通过底部风道入口空气充气，通过泵排出。多种控制模式可以选择，运行转台可以实施监控，并且可以，无需人员现场值守。采用全封闭水冷、风冷系统对电机进行散热，确保风机处于稳定高效的运行状态，设备使用寿命长。模块化设计，维修方便快捷。磁悬浮轴承完全无摩擦，减少产品的损坏几率，鼓风机的使用寿命可以达到20年以上。磁悬浮鼓风机维护简单，只需定期更换过滤器。磁悬浮鼓风机不需要润滑系统，节约了润滑油、清洁等费用。电机采用直联驱动，体积小，重量轻，节约空间。国内生产，可保障备品备件及时供应。在污水处理厂，污水处理设备鼓风曝气所占的能耗占到总能耗的一半左右，选择合适的曝气风机在节约工作成本中占着至关重要的作用。曝气风机的类型氧池曝气常用的风机首要有四类：罗茨鼓风机、多级离心风机、单级高速离心风机和磁悬浮风机。
第三、正确的操作方法及注意事项。
鼓风机是化学污水处理系统中重要的工艺设备之一。正确操作风扇可以更好地延锦工扇的使用寿命。
开关风机的正确方法：
打开风扇：首先单击绿色的开始按钮，然后单击蓝色的准备就绪按钮，然后等待几秒钟。
“系统上的电源”会显示绿色，然后点击风扇的小图标，那么风扇就可以正常运行。
关闭风扇：如果需要关闭电源，请先单击触摸屏中的风扇图标使其变为灰色，然后单击红色关闭按钮，否则冷却风扇将一直亮起。
四、风机冷却系统采用磁悬浮轴承，无接触损失和机械损失，实现了高转速无级变转速调节，风机运行效率高；同时，机器采用高速永磁电机直接驱动，高效三元流叶轮直接安装在高速电动机的主轴上，整套设备集永磁同步直流电机、电驱磁悬浮轴承、高速变频、电磁滤波闭式冷却循环和自动控制一体化技术于一体，设备在运行中无任何摩擦。设备运行平稳，安装方便，无需保养。磁悬浮鼓风机是采用磁悬浮轴承的透平设备的一种，其主要结构是鼓风机叶轮直接安装在电机轴延伸端上，而转子被垂直悬浮于主动式磁性轴承控制器上，不需要增速器及联轴器，实现由高速电机直接驱动，由变频器来调速的单级高速离心式鼓风机。由于采用先进的磁悬浮轴承系统，转动部件与机械系统无接触，无机械摩擦。
风扇冷却系统分为内部冷却系统和外部冷却系统。
内部冷却系统：采用空气冷却，冷却风扇降低内部冷却液温度。整个设计的内部冷却液温度保持在约40°C。
如果空冷不能降低冷却剂的温度，则可以引入外部冷却水，通过换热器间接地与内冷却剂进行能量交换。
幅图的冷却剂温度是内部冷却剂温度。在冬季，冷却风扇可以通过内部冷却系统和环境温度来带走风扇的热量。
如果要测试外部冷却系统是否正常，有两种方法：
首先：设定冷却剂的温度；
第二步：将冷却水阀门转到手动并设置开口。
此时，外部冷却系统启动，水冷却开始。同时，水将从外部冷却管排出。其核心是磁悬浮轴承和永磁电机技术。（1）节能高效：采用磁悬浮轴承，无接触损失和机械损失，实现了高转速无极变转速调节，使得风机运行效率可高达84.5%。（2）噪音低，安装方便：由于采用整体箱式结构，风机噪音在85dB以下，机体震动极小，无需做安装基础。（3）系统集成性高：进口过滤器、冷却系统、全自动防喘震系统、停电和故障保护系统等，用户无需采购其它部件。实时显示的中文触摸屏，为操作工人带来方便及减少操作故的发生。（4）冷却效率高：冷却系统采用风冷和水冷结合的方式，能够有效保护电机，可实现风机的随时启停。（5）：采用了PLC+GPRS。不但可由中心控制室控制，若风机出现故障，还可以实施远程维修调试。
1.1 污水处理控制装置构成
该污水处理电气自控系统基本控制思想是：功能和危险分散，监督和管理集中。该装置计算机监控系统为主机选用美国DELL工业计算机，分站选用德国西门子S7-400型可编程控制器(PLC)的集散型自动化控制系统。软件为美国通用电气
Ifix4.5
平台开发的专用软件包。自动检测装置包括电能、进水流量、pH值、溶解氧、氧化还原、回流污泥流量、剩余污泥流量及水位、水温等八类过程自动检测仪表，其输出均为模拟量信号(4～20mA)。
1.2 电气受控对象构成
受控对象包括鼓风机、水下推进器和大部分泵共计45台设备，其输出状态信号均为开关量。
1.3 系统工作原理
现场自动检测仪表对生产中各个参数自动、连续地进行检测，同时将信号反馈给现场PLC和中心控制室计算机，并在中控室模拟屏和计算机显示器上显示出来；PLC和计算机比较程序中设定的工艺参数，自动地调节某台设备的工况(启动、停止或调速)，从而自动满足生产过程需要。
2.1 污水处理人机界面及功能
人机界面是操作者和系统交互联系的平台，它直接面向操作者，是用户认识评价一个系统的首要部分。本系统采用在DOS环境下运行的AQUAMONITOR7软件包把图形、文字有机地结合在一起，立体感强，操作简便，直观舒适。操作者可用鼠标完成对软件的全部操作，包括菜单选择、画面切换、实时数据显示、历史数据前/后翻页、报表生成及打印、故障查询及复位、文件管理、参数设定等等，每页图形均固定有即时报警信息栏、向上翻页、回到主菜单、打开报警显示屏，操作人员姓名注册显示、故障/维修/模拟报警实时显示等功能。本软件包不足之处在于它采用的是英文界面，而在现在的给排水引进项目中，一般都预先提出使用中文界面软件，外方也能满足。
2.2 污水处理自动控制过程
(1)输入或选择有关模拟量上、下限值等。
(2)选定所有受控对象运行模式为自动。
2.2.1 进水泵
在全自控状态，5＃进水泵为备用，其余4台泵根据泵房液位高低和各自累计工作时间多少决定自动开停顺序。将设定的进水泵房液位高度，如6m定为100%，2m定为0%，则液位高度在0～25%时，第1台泵启动，25%～50%时，第2台泵启动，50%～75%时，第3台泵启动，75%～100%时，第4台泵启动。反之，当液位从75%～100%降到75%以下，则1台泵先停，随着液位逐渐下降到0，其余3台泵相继停机。
2.2.2 细格栅
进水泵后细格栅自动工作原理同粗格栅。
2.2.3 粗格栅
进水泵前粗格栅根据设定的栅前后液位差(如δH＝10cm)或定时(如δT＝5min)开停机。 2.2.4 刮砂桥和砂泵
细格栅后一道工序–沉砂池刮砂桥，则根据设定的运行周期(如每隔8h启动1次)自动控制开机，砂泵也同时运行，待砂桥在池上往返运动一个来回后，砂桥、砂泵自动停机。
2.2.5 进水流量和pH计
从沉砂池出来的污水流经巴氏计量槽，此处的超声波流量计记录瞬时流量和累计流量，瞬时流量如超过设定的上、下限值则报警；计量槽后的pH计可同时自动检测进水pH值和水温，如这两个模拟量超出测量范围也会报警。
2.2.6 罗茨鼓风机
鼓风机为污水生化处理的关键性设备。传统的罗茨鼓风机旋转活塞片呈”8″字型，存在着噪音大，出口风压风量均为定值，不可调节之缺点。本工程共引进GM130L型罗茨鼓风机5
台(1＃、2＃为一组，4＃、5＃为另一组，3＃风机备用)，风机活塞片侧面近似呈三片夹角为120℃的椭圆，其中1＃、5＃风机设有变频调速装置用于调整风机的转速，起到调节风量大小的作用。供气干管共2根，每组风机各供1根，3＃风机兼作备用，并与2根主管连通。每根供气干管对应1座缺氧/好氧池，PLC根据每组缺氧/好氧池出水口溶解氧计自动检测到的溶解氧值比较决定各组风机的开、停或1＃、5＃变频调速罗茨鼓风机的转速，以保证池中溶解氧满足工艺要求。
2.2.7 水下推进器
厌氧池和缺氧/好氧池水下推进器设定为”自动”运行状态后将连续运行，除非故障或手动停机。
2.2.8 回流污泥泵
5＃回流污泥泵为备用，其余4台泵工作程序同进水泵；不同的是，它们的开停除受回流污泥泵房液位高低控制外，还受进水流量大小变化控制。每台泵在以上任一开机控制条件满足后即可开机。反之，当两个关机控制条件同时满足后才会停机。
2.2.9 二沉池刮泥桥和浮渣泵
从2座缺氧/好氧池出来的泥水混合物都进入一座中心配水周边积泥的结合井，并通过结合井将污水均匀配至4个二沉池；二沉池采用中心进水、周边出水辐流式沉淀池，每池设1台
2/3式机械刮泥桥和1台依浮渣井液位高低自动开/停的浮渣泵，浮渣泵将刮泥桥上附有的浮渣刮板从池面刮入浮渣井的浮渣输送到剩余污泥泵房。由于比重不同，在二沉池中停留一段时间的泥水混合物即进行分离，上清液溢进出水槽作为尾水排放到厂外农渠，而沉降后污泥则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过阀门与回流污泥泵房连通，3台剩余污泥泵依时间程序定时开机，直至将设定体积的泥、渣排至浓缩池待处理。
2.3 系统的调试完善过程
污水处理电气自动化控制系统
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2020年
2020年8月，成立全资控股子公司山东锦工节能环保技术有限公司，致力于MVR系统的推广和应用。
2020年
2020年3月2日，为便于鼓风机主机产品及配套件产品的统一管理，简化公司内部的工作流程，将风机配件厂并入鼓风机厂。
2020年5月，公司收到由山东省科学技术厅、山东省财政厅、山东省国家税务局、山东省地方税务局联合颁发的《高新技术企业证书》，公司通过了高新技术企业复审，证书编号为：GF，发证时间为2012年11月9日，有效期三年。
2012年
2012年11月，山东锦工光荣的成为国家标准起草单位，参与起草标准GB 28381-2012《离心鼓风机能效限定值及节能评价值》 ，成为中国风机行业七家起草单位之一。
2011年
2011年7月19日，经公司研究决定成立“山东锦工透平机械有限公司”。
2011年7月，锦工公司在深交所成功上市。
2011年5月26日，经公司研究决定成立“山东省章丘鼓风机股份有限公司风机配件厂”。
2010年
2010年11月，公司被推选为中国机械行业协会风机分会副理事长单位。
2009年
2009年10月，公司“锦工”商标被山东省工商行政管理局认定为“二00九年度山东省著名商标”。
2009年7月12日，山东省章丘鼓风机股份有限公司正式成立。
2009年4月，我公司在美国独资设立的风神鼓风机有限公司经商务部审查批准，获得了正式批准证书。这是章丘在海外正式设立的首家境外企业，标志着我公司在实施走出去战略方面迈出了坚实的一步。
2009年3月2日，我公司引进战略投资签约仪式在千禧龙大酒店成功举行。签约仪式的成功举行标志着公司深化股份制改革取得了阶段性成果，为下一步公司发展和上市奠定了基础。
2008年
2008年12月29日，由公司自主研发、具有专利技术的“新型高效ZG型三叶罗茨鼓风机”通过了山东省科技厅的成果鉴定，与会专家一致认为：该产品的研制是成功的，主要性能指标达到了同类产品的国际领先水平。
2008年12月9日，公司科协被中国科协、国家发改委、科技部、国务院评定为“全国科协先进集体”称号。
2008年10月8日，公司专门下发了“山汇总字〔2008〕37号‘关于实施5S管理的通知’”文件，决定在公司内深入开展以“整理、整顿、清扫、清洁、素养”为主题的5S管理活动。
2008月8月1日，山东省章丘鼓风机厂有限公司工业泵厂成立。
2008年3月13日，山东省章丘鼓风机厂有限公司离心风机研究所成立。
2008年3月20日，在济南召开的“首批济南‘泉城学者’命名表彰大会”上，公司与清华大学成功合作“渣浆泵无泄漏机械密封”获政府无偿资金70万元，公司是济南五区四县唯一享受的企业。
2007年
2007年12月，获得山东省科技厅授予的“高新技术企业”称号。
2007年12月1日，山东锦工气力输送工程公司济南公司成立。
2007年11月1日，公司召开“学莱钢，创建学习型组织动员大会”，对学习型组织活动开展等事项进行了动员部署。
2007年6月16日，我公司自行设计研发出目前ZR8-900亚洲最大流量的特大型罗茨风机试车成功。
2007年4月，公司常务副总经理高玉新同志获得国务院批准的“2006年度享受政府特殊津贴专家”称号。
2007年2月6日，我公司被授予济南市经委“2006年济南工业50强企业”、“2006年技术创新先进企业”、“2006年技术改造先进单位”称号。
2007年1月30日，公司“齐鲁”商标被中华人民共和国商务部评定为2006年度“最具市场竞争力品牌”称号。
2006年
2006年11月22日，公司“齐鲁”商标被山东省工商行政管理局认定为“二00六年度山东省著名商标”。
2006年3月9日，公司水泥装备厂成功制造Φ3.2×13m磨机，标志着公司跨入国家大型磨机生产制造企业的行列。
2006年2月28日，喜获济南市“2005年工业投入先进企业”、“2005年中小工业企业行业排头兵”荣誉称号。
2006年1月，公司引进美国技术的ZG新型高效罗茨鼓风机正式投入生产。
2005年
2005年11年30日，山东锦工电气设备有限公司成立。
2005年11月28日，山东省章丘鼓风机厂有限公司创立。
2005年4月28日，汇丰工业园落成暨启动庆典仪式成功举办。
2003年
2003年12月8日，汇丰工业园投产运行。
2002年
2002年11月，汇丰工业园正式开工建设。
2002年5月16日，由集团引进的日本独资企业—山东大晃机械有限公司正式投产。
2001年
2001年4月13日，集团十一届二次职代会通过了《山东省汇丰机械集团总公司“十五”发展规划》，确立了建成值得信赖的风机生产基地，实现“风机王国”的发展目标。
2000年
2000年6月，与西安交通大学合作开发多级离心鼓风机。
2000年3月，中日合资山东“丰晃铸造有限公司”开业。
1999年
1999年12月，与日本大晃机械工业株式会社、世晃产业株式会社签订合资协议。
1996年
1996年12月，通过ISO9001质量体系认证。
1996年，引进意大利树脂砂无箱造型铸造生产线。
1996年，引进日本技术开始生产制造RR系列罗茨鼓风机。
1996年5月，中日合资山东锦工机械工业有限公司投产，生产锦工系列罗茨鼓风机。
1995年
1995年，被列入中国普通机械制造业最佳经济效益企业。
1995年5月，与日本大晃机械工业株式会社、世晃产业株式会社签订合资协议。
1994年
1994年12月，生产水泥成套设备。
1993年
1993年5月，以章丘鼓风机厂为核心成立山东省汇丰机械集团总公司。
1988年
1988年11月，加入全国风机行业协会。
1988年9月，成为全国最先实现L型罗茨鼓风机系列生产的厂家。
1985年
1985年10月，成为全国L系列罗茨鼓风机定点生产厂，并成为全国罗茨鼓风机联合设计组成员厂。
1980年12月设计试制成功L20型罗茨鼓风机。
1969年
1969年4月开始试制LGA40型罗茨鼓风机。
1968年9月建厂。
山东锦工有限公司
地址：山东省章丘市经济开发区
电话：0531-83825699
传真：0531-83211205
24小时销售服务电话：15066131928
