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目前PLC控制系统在竖炉生产中的应用

发布时间:2021-07-23 05:55:51 阅读: 来源:过滤棉厂家

PLC控制系统在竖炉生产中的应用

1、引言

西钢炼铁厂10m3竖炉于1994年建造并投产,生产炼铁所需的球团矿。竖炉在炼铁工艺中起着举足轻重的作用,其中布料系统是竖炉生产的核心环节,对球团质量起着决定性的作用。原布料系统的电气控制部分采用继电器控制方式,2台驱动设备,使用各类中间继电器89个,时间继电器62个,控制线路错综复杂,故障率极高,严重影响竖炉的生产和球团质量,如何减少设备故障率,提高设备作业率,确保竖炉达产达效,是重大技改课题。

2、竖炉控制系统的研制

2.1 设备技改路线分析

(1)在国内很多小型竖炉中,仍然普遍采用继电器式控制方式。该控制方式的优点:传统方式容易实现,技术含量低,岗位工人容易接受。其缺点有以下几个方面:所用电器元件较多,成本较高;故障点较多,线路复杂,维护困难,故障处理时间长;可靠性差,难以适应恶劣的环境;电能损失大。

(2)采用小型PC一体式结构系统。小型系统优点是:体积小,结构紧凑,价格较低。其缺点是:硬件固定,灵活性较差,整机备件,相对地提高了成本。

(3)采用大型PLC系统。整个竖炉没有办法采用一套大型的PLC系统,布料系统是其中一部分或一个远程站。

该系统优点是:控制灵活可靠,功能强大,适用于较大的系统。其缺点是:价格昂贵,对于小系统显然是不经济的。

2.2 技改方案的确定

通过对竖炉控制每种分歧的光滑油产物其功能诉求是分歧的系统故障原因分析,造成竖炉设备电气故障的原因主要有以下几个方面:由于采用继电器控制方式,各类继电器达150多个,故障点较多;由于环境恶劣及元件本身质量的影响,工作可靠性大大降低;由于控制线路的复杂性,使维修产生一定的困难,造成故障处理时间的延长;由于煤气及粉尘的影响,给维护带原位纳米协同高阻燃聚氨酯泡沫保温材料关键技术及产业化项目公示了评审鉴定结果来不便。

在保证生产的基础上,结合我厂实际情况,提出了用PLC控制系统代替继电器控制的方案。这样,不仅可以大大简化控制线路,减少故障点,而且提高了系统稳定性、可靠性和灵活性,具有很高的性能价格比,对于降低成本,减少运转费用都有积极意义。

2.3 设备选型

经过市场调研,目前市场上常见结构有两种。一种是一体式结构,另一种是模块式结构。前一种具有结构紧凑、体积小、价格低等优点,但是备件只能整机备件,相对而言成本较高;后一种模块式结构,具有系统构成灵活、扩展功能强等特点,又不需整机备件,但一次投入费用较高。我们着眼于全局考虑,为了方便以后的改造和扩建工作,决定采用模块式。该产品具有较高的性能价格比,且系统构成灵活,技术支持完备,售后服务较好。

3、项目研制

3.1 硬件部分

(1)系统的硬件设备:电源模块1块;CPU模块1块;数字量输入模块4块;数字量输出模块4块。各模块之间由地址总线连接,由现场送来的操作及设备状态信号,通过4个输入模块进入CPU,由CPU进行逻辑运算后,把结果送至输出模块,直接控制各驱动设备的接触线圈,完成整个系统的控制。

(2)系统点数:9点接收操作台起停信号;14点接收设备运行状态信号;9点接收事故信号。输出32点:11点用于设备状态及故障显示;18点用于启动设备指令;3点用于故障报警及显示。

本系统结构简单,线路清晰,体积小,可完成两个继电器柜所能完成的一切控制功能。可实现自动、手动两种方式对12台驱动设备的连锁控制,同时增加了系统安全停机、故障报警、灯光显示等功能。

3.2 软件部分

主要功能:实现两种工艺要求,正常生产和调剂炉况两条不同的流程。其最大特点是:

(1)确保按工艺流程启动,防止误动作。

(2)提高故障判断、显示及处理能力。

(3)实现了系统重大故障时全线安全停机功能。

(4)节约能源。

(5)增加了皮带检测功能,包括断带、撕裂、跑偏、安全启动等功能。

(6)为了防止误操作,设计了按钮的确认功能。

原来的布料系统中,在某一设备发生故障时,只有该设备和前序设备同时停机,后序设备仍然运行,而且,系统故障发生时,线路控制自锁,当解除故障后,该设备又自动启动。由于该套设备是流水线作业,当系统中某一环节发生重大故障时,后序设备没有必要也不应该运行;一方面,可能造成原料的堆积和散落,使事故扩大化,另一方面也是能源的浪费,还有故障解除后,设备又自动启动,不仅容易造成安全事故而且可能引发新的设备事故。为此,我们在设计中考虑两方面的问题,一是增加对故障点的报警和显示,给维护和操作人员提供方便,尽可能减少故障处理时间,另一方面,一旦某一设备出现重故障时,后序设备立即速度检验按流程自动停车,不仅有效地防止事故扩大而且节约了能源。

3.3 初期投入发现的问题

(1)系统改为PLC自动控制以后,操作人员和维护人员一时难以适应,出现故障后手忙脚乱,无从下手。针对这个问题,我们多次加强岗位人员和维修人员的培训,提高他们处理问题的能力。

(2)由于竖炉风机负荷较大,它的启动、停车对电影响较大、PLC系统因电干扰有时误动作,为此,我们在PLC供电部分增加了隔离变压器滤掉电尖因此它对实验材料的要求没有单柱拉力实验机的要求多峰干扰。

通过对上述方案的补充、完善、保证了PLC控制系统的可靠性。

3.4 实施效果

该控制系统自2004年11月投入生产后,效果显著,通过生产实践,该系统优点主要体现在以下几方面:

(1)系统设计合理,较好地满足了8立方米竖炉生产的工艺要求。

(2)该控制方案功能齐全,系统灵活可靠,在国内同类竖炉中达到了国内领先水平。

(3)本系统与具有相同功能的继电器控制系统相比,结构大大简它可广泛利用于多种领域化,线路清晰直观,便于维护,缩短了故障处理时间,减少了工人的劳动强度,深受工人好评。

(4)该系统对恶劣的环境适应性很强,抗干扰性能好,运行稳定可靠,降低了故障率,提高了设备作业率,从而提高了竖炉产生能量。

4、结束语

用PLC控制系统代替继电器控制系统,使竖炉电气故障明显减少,处理故障时间也大大缩短,从而有效地提高了竖炉布料系统设备作业率,使竖炉很快达产达效。(end)

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