新型干法熟料生產線控制方案
一.水泥廠常見電氣設備的控制方法
1. 普通電機的測點
備妥(RD):DI點,備妥,設備是否具備啟動條件;
應答(RN):DI點;應答,設備是否運行;
驅動(DR):DO點;驅動,DCS是否給設備驅動;
2. 基本控制原理:
設備有備妥后可以驅動,驅動后設備運行。其中要加各種聯鎖保護。
啟動故障:設備驅動后在規定時間內沒有返回應答,計算機自動產生故障,報警并停止驅動;
運行故障:設備驅動后,返回應答,驅動自保,運行期間應答丟失,超過規定時間,自動產生故障,報警,停止驅動;
安全聯鎖:電機本身的安全保護:如包括:綜合故障;溫度開關;速度開關;跑偏開關;撕裂等;
上位聯鎖:又名啟動聯鎖,確保設備按照工藝順序啟動;
下位聯鎖:又名運行聯鎖,確保設備按照工藝順序運行;如下位設備(參與順序聯鎖)出現異常故障,將自動聯鎖停止本設備的驅動;
停車聯鎖:確保設備按照工藝順序停車;允許停車命令的有效;
抖動:由于現場各種原因所引起的、進入計算機系統的測點信號出現異常現象。具體包括:測點信號瞬間間斷、瞬間閉合、測量值超出正常范圍等。
延時保護:安全聯鎖可以加延時輸出保護;延時的時間可以定為1秒或適當的時間;在規定的延時內測點的抖動可以忽略不計,不參與聯鎖控制,一但超出規定時間,計算機系統將執行相應的聯鎖控制。同理下位聯鎖可以加延時斷開保護。
3. 組操作
將相關設備按照工藝要求合理分成若干組,進行成組控制,即成組啟動、成組停車。
組的九種表示方式如下:
組備妥; 組啟動命令; 組啟動進行; 組停車命令; 組停車進行;
組故障; 組運行; 組解鎖; 組狀態。
例如,根據工藝流程,可以將粉磨工段分成若干組進行控制:
第一組:稀油站組
第二組:系統風機組
第三組:成品輸送組
第四組:選粉機組
第五組:提升機組
第六組:磨主電機水電阻組
第七組:磨主電機組
第八組:喂料組
4. 解鎖
解鎖后電機可脫離組控制,可以單獨控制開停。
5. 電機正反轉
如 電動液壓推桿;閘板閥等,屬于正反轉的設備。其測點包括:
備妥(RD);正向應答(RNF);反向應答(RNR);正向驅動(DRF);反向驅動(DRR);正向限位(LMF);反向限位(LMR);
另外每個正反轉的電機應該有正反轉選擇(SEL)。
聯鎖保護:正反轉電機用正反應答做保護,就是正轉選擇和正向應答與上或上正反轉選擇和反向應答與上做聯鎖;但電動液壓推桿和閘板閥等電機應該特殊考慮,一般應該用正轉限位或反轉限位做聯鎖,但由于現場很復雜,由于多種原因,多數的限位開關都經常失靈,所以進入計算機系統的限位測點很難及時、準確;這時我們在做聯鎖的時候,就應要特殊考慮,用正反轉選擇做聯鎖保護,不要用限位做聯鎖,否則將會帶來不必要的麻煩,還有一點也應注意,一般是驅動到限位后,應答先丟失,大約2秒后,限位才上來,這期間,不應該讓設備產生運行故障,所以還應該考慮時間問題。
閘板閥隨組啟動打開;隨組停車關閉;
6. 高壓電機控制
高壓電機和低壓電機的控制比較接近,不同的是增加了一些高壓控制保護:
FT1 事故跳閘
FT2 綜合過電流繼電器故障
FT3 失電報警
FT4 跳閘回路斷線
FT5 熱過載
高壓電機出現故障時,可以從計算機上查找這些高壓保護動作了沒有。另外高壓電機還增加了電機軸承、轉子、定子等溫度監視,當溫度超過規定值時,計算機保護動作,將自動取消高壓電機的驅動,各種保護的數值為:
軸承溫度保護:75℃
定子溫度保護:120℃
轉子溫度保護:120℃
高壓風機啟動加相關閥門關限位聯鎖為啟動聯鎖。
7. 變頻電機控制
變頻調速電機一般有原料選粉機、喂料皮帶電機等。這些電機都有自己的變頻控制裝置,只需要計算機系統的驅動和速度給定,且在驅動之前,速度給定要回零。
8. 直流調速電機的控制
窯主電機、篦冷機篦床一段、二段電機、高溫風機等,可以選配直流調速電機。先驅動主回路,應答返回,按照規定時間延時,再驅動控制回路。
9. 閥門的控制
一、模擬量閥門:有模擬量的給定和反饋;
二、混合控制閥門:是有模擬量的反饋和閥門的開、關驅動;
三、電動門:是電動閥門只有開和關驅動;
軟件控制可以取消絕大多數的硬伺服放大器及硬手操器,對電動閥門的控制,常用方法是執行機構+硬伺服放大器+硬手操,然后由DCS輸出4~20MA(0~10MA)信號給硬手操。MACS系統的軟件設計,完全可以取消硬伺服及硬手操,改由它提供的軟伺服+軟手操代替。直接用設定值和閥門的反饋進行比較,將偏差再和死區比較來決定閥門的開和關,控制反饋值和設定值的偏差在死區范圍內。
對于行程時間在30秒以上,或定位精度不高于1%的執行機構,建議:取消硬伺服及硬手操,改由MACS系統提供的軟伺服加軟手操代替。對于行程時間在10秒以下,或定位精度高于1%的執行機構,可選擇使用回路控制板。
二、各工段控制方案
1. 生料粉磨
生料配料調速皮帶秤定量給料的自動控制。可取消機旁的秤體控制器,由DCS完成標定、計量功能。
生料X熒光分析儀與生料配比的閉環自動控制。
生料磨機負荷與產量的閉環自動控制。
生料磨機出口風溫與入口冷熱風閥的閉環自動控制。
各分組設備的解/聯鎖啟停控制及保護。
各稀油站的啟停控制及保護。
窯頭和窯尾給煤的自動穩流。
煤磨出口風溫與入口冷熱風閥的閉環自動控制。
煤粉稱重倉的自動穩流。
各分組設備的解/聯鎖啟停控制及保護。
3. 燒成窯尾
生料均化庫定時充氣和卸料自動控制。
生料稱重倉重量與均化庫底卸料的閉環自動控制。
電收塵與C1筒(或C5筒)CO含量的聯鎖保護。
增濕塔出口溫度與噴水量(或回水量)的閉環自動控制。
C1筒出口風壓與高溫風機轉速的閉環自動控制。
窯尾預熱器的自動定時吹堵和堵料預報警。
分解爐出口溫度與窯尾給煤量的閉環自動控制。
各分組設備的解/聯鎖啟停控制及保護。
窯頭罩壓力與窯頭排風機轉速(或排風閥開度)的閉環自動控制。
篦冷機一室篦下壓力與篦速的閉環自動控制。
各分組設備的解/聯鎖啟停控制及保護。
篦冷機灰斗卸料的手自動控制。
各分組設備的解/聯鎖啟停控制及保護。
水泥配料調速皮帶秤定量給料的自動控制。可取消機旁的秤體控制器,由DCS完成標定、計量功能。
水泥磨機負荷(球磨機)與產量的閉環自動控制。
輥壓機的啟停控制及保護。
各分組設備的解/聯鎖啟停控制及保護。
各稀油站的啟停控制及保護。
三、部分業績清單
廣東塔牌集團 | 5000t/d | 新型干法 |
浙江江山虎球水泥有限公司 |
4000t/d |
新型干法 |
浙江虎山集團有限公司 | 2500t/d | 新型干法 |
富陽錢潮水泥有限公司 | 2500t/d | 新型干法 |
北京琉璃河水泥廠 | 2500t/d | 新型干法 |
湖北世紀新峰雷山水泥有限公司 | 2500t/d | 新型干法 |
江西日江水泥制造有限公司 | 2500t/d | 新型干法 |
山東沂州水泥集團總公司 | 2500t/d | 新型干法 |
陜西藥王山水泥有限責任公司 | 2500t/d | 新型干法 |
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