新型干法熟料生產(chǎn)線控制方案
一.水泥廠常見電氣設(shè)備的控制方法
1. 普通電機(jī)的測點(diǎn)
備妥(RD):DI點(diǎn),備妥,設(shè)備是否具備啟動條件;
應(yīng)答(RN):DI點(diǎn);應(yīng)答,設(shè)備是否運(yùn)行;
驅(qū)動(DR):DO點(diǎn);驅(qū)動,DCS是否給設(shè)備驅(qū)動;
2. 基本控制原理:
設(shè)備有備妥后可以驅(qū)動,驅(qū)動后設(shè)備運(yùn)行。其中要加各種聯(lián)鎖保護(hù)。
啟動故障:設(shè)備驅(qū)動后在規(guī)定時間內(nèi)沒有返回應(yīng)答,計算機(jī)自動產(chǎn)生故障,報警并停止驅(qū)動;
運(yùn)行故障:設(shè)備驅(qū)動后,返回應(yīng)答,驅(qū)動自保,運(yùn)行期間應(yīng)答丟失,超過規(guī)定時間,自動產(chǎn)生故障,報警,停止驅(qū)動;
安全聯(lián)鎖:電機(jī)本身的安全保護(hù):如包括:綜合故障;溫度開關(guān);速度開關(guān);跑偏開關(guān);撕裂等;
上位聯(lián)鎖:又名啟動聯(lián)鎖,確保設(shè)備按照工藝順序啟動;
下位聯(lián)鎖:又名運(yùn)行聯(lián)鎖,確保設(shè)備按照工藝順序運(yùn)行;如下位設(shè)備(參與順序聯(lián)鎖)出現(xiàn)異常故障,將自動聯(lián)鎖停止本設(shè)備的驅(qū)動;
停車聯(lián)鎖:確保設(shè)備按照工藝順序停車;允許停車命令的有效;
抖動:由于現(xiàn)場各種原因所引起的、進(jìn)入計算機(jī)系統(tǒng)的測點(diǎn)信號出現(xiàn)異常現(xiàn)象。具體包括:測點(diǎn)信號瞬間間斷、瞬間閉合、測量值超出正常范圍等。
延時保護(hù):安全聯(lián)鎖可以加延時輸出保護(hù);延時的時間可以定為1秒或適當(dāng)?shù)臅r間;在規(guī)定的延時內(nèi)測點(diǎn)的抖動可以忽略不計,不參與聯(lián)鎖控制,一但超出規(guī)定時間,計算機(jī)系統(tǒng)將執(zhí)行相應(yīng)的聯(lián)鎖控制。同理下位聯(lián)鎖可以加延時斷開保護(hù)。
3. 組操作
將相關(guān)設(shè)備按照工藝要求合理分成若干組,進(jìn)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(jìn)行; 組停車命令; 組停車進(jìn)行;
組故障; 組運(yùn)行; 組解鎖; 組狀態(tài)。
例如,根據(jù)工藝流程,可以將粉磨工段分成若干組進(jìn)行控制:
第一組:稀油站組
第二組:系統(tǒng)風(fēng)機(jī)組
第三組:成品輸送組
第四組:選粉機(jī)組
第五組:提升機(jī)組
第六組:磨主電機(jī)水電阻組
第七組:磨主電機(jī)組
第八組:喂料組
4. 解鎖
解鎖后電機(jī)可脫離組控制,可以單獨(dú)控制開停。
5. 電機(jī)正反轉(zhuǎn)
如 電動液壓推桿;閘板閥等,屬于正反轉(zhuǎn)的設(shè)備。其測點(diǎn)包括:
備妥(RD);正向應(yīng)答(RNF);反向應(yīng)答(RNR);正向驅(qū)動(DRF);反向驅(qū)動(DRR);正向限位(LMF);反向限位(LMR);
另外每個正反轉(zhuǎn)的電機(jī)應(yīng)該有正反轉(zhuǎn)選擇(SEL)。
聯(lián)鎖保護(hù):正反轉(zhuǎn)電機(jī)用正反應(yīng)答做保護(hù),就是正轉(zhuǎn)選擇和正向應(yīng)答與上或上正反轉(zhuǎn)選擇和反向應(yīng)答與上做聯(lián)鎖;但電動液壓推桿和閘板閥等電機(jī)應(yīng)該特殊考慮,一般應(yīng)該用正轉(zhuǎn)限位或反轉(zhuǎn)限位做聯(lián)鎖,但由于現(xiàn)場很復(fù)雜,由于多種原因,多數(shù)的限位開關(guān)都經(jīng)常失靈,所以進(jìn)入計算機(jī)系統(tǒng)的限位測點(diǎn)很難及時、準(zhǔn)確;這時我們在做聯(lián)鎖的時候,就應(yīng)要特殊考慮,用正反轉(zhuǎn)選擇做聯(lián)鎖保護(hù),不要用限位做聯(lián)鎖,否則將會帶來不必要的麻煩,還有一點(diǎn)也應(yīng)注意,一般是驅(qū)動到限位后,應(yīng)答先丟失,大約2秒后,限位才上來,這期間,不應(yīng)該讓設(shè)備產(chǎn)生運(yùn)行故障,所以還應(yīng)該考慮時間問題。
閘板閥隨組啟動打開;隨組停車關(guān)閉;
6. 高壓電機(jī)控制
高壓電機(jī)和低壓電機(jī)的控制比較接近,不同的是增加了一些高壓控制保護(hù):
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(jī)出現(xiàn)故障時,可以從計算機(jī)上查找這些高壓保護(hù)動作了沒有。另外高壓電機(jī)還增加了電機(jī)軸承、轉(zhuǎn)子、定子等溫度監(jiān)視,當(dāng)溫度超過規(guī)定值時,計算機(jī)保護(hù)動作,將自動取消高壓電機(jī)的驅(qū)動,各種保護(hù)的數(shù)值為:
軸承溫度保護(hù):75℃
定子溫度保護(hù):120℃
轉(zhuǎn)子溫度保護(hù):120℃
高壓風(fēng)機(jī)啟動加相關(guān)閥門關(guān)限位聯(lián)鎖為啟動聯(lián)鎖。
7. 變頻電機(jī)控制
變頻調(diào)速電機(jī)一般有原料選粉機(jī)、喂料皮帶電機(jī)等。這些電機(jī)都有自己的變頻控制裝置,只需要計算機(jī)系統(tǒng)的驅(qū)動和速度給定,且在驅(qū)動之前,速度給定要回零。
8. 直流調(diào)速電機(jī)的控制
窯主電機(jī)、篦冷機(jī)篦床一段、二段電機(jī)、高溫風(fēng)機(jī)等,可以選配直流調(diào)速電機(jī)。先驅(qū)動主回路,應(yīng)答返回,按照規(guī)定時間延時,再驅(qū)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(guān)驅(qū)動;
三、電動門:是電動閥門只有開和關(guān)驅(qū)動;
軟件控制可以取消絕大多數(shù)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(zhí)行機(jī)構(gòu)+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(tǒng)的軟件設(shè)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(shè)定值和閥門的反饋進(jìn)行比較,將偏差再和死區(qū)比較來決定閥門的開和關(guān),控制反饋值和設(shè)定值的偏差在死區(qū)范圍內(nèi)。
對于行程時間在30秒以上,或定位精度不高于1%的執(zhí)行機(jī)構(gòu),建議:取消硬伺服及硬手操,改由MACS系統(tǒng)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(zhí)行機(jī)構(gòu),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(diào)速皮帶秤定量給料的自動控制。可取消機(jī)旁的秤體控制器,由DCS完成標(biāo)定、計量功能。
生料X熒光分析儀與生料配比的閉環(huán)自動控制。
生料磨機(jī)負(fù)荷與產(chǎn)量的閉環(huán)自動控制。
生料磨機(jī)出口風(fēng)溫與入口冷熱風(fēng)閥的閉環(huán)自動控制。
各分組設(shè)備的解/聯(lián)鎖啟停控制及保護(hù)。
各稀油站的啟停控制及保護(hù)。
窯頭和窯尾給煤的自動穩(wěn)流。
煤磨出口風(fēng)溫與入口冷熱風(fēng)閥的閉環(huán)自動控制。
煤粉稱重倉的自動穩(wěn)流。
各分組設(shè)備的解/聯(lián)鎖啟停控制及保護(hù)。
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(huán)自動控制。
電收塵與C1筒(或C5筒)CO含量的聯(lián)鎖保護(hù)。
增濕塔出口溫度與噴水量(或回水量)的閉環(huán)自動控制。
C1筒出口風(fēng)壓與高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的閉環(huán)自動控制。
窯尾預(yù)熱器的自動定時吹堵和堵料預(yù)報警。
分解爐出口溫度與窯尾給煤量的閉環(huán)自動控制。
各分組設(shè)備的解/聯(lián)鎖啟停控制及保護(hù)。
窯頭罩壓力與窯頭排風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速(或排風(fēng)閥開度)的閉環(huán)自動控制。
篦冷機(jī)一室篦下壓力與篦速的閉環(huán)自動控制。
各分組設(shè)備的解/聯(lián)鎖啟停控制及保護(hù)。
篦冷機(jī)灰斗卸料的手自動控制。
各分組設(shè)備的解/聯(lián)鎖啟停控制及保護(hù)。
水泥配料調(diào)速皮帶秤定量給料的自動控制。可取消機(jī)旁的秤體控制器,由DCS完成標(biāo)定、計量功能。
水泥磨機(jī)負(fù)荷(球磨機(jī))與產(chǎn)量的閉環(huán)自動控制。
輥壓機(jī)的啟停控制及保護(hù)。
各分組設(shè)備的解/聯(lián)鎖啟停控制及保護(hù)。
各稀油站的啟停控制及保護(hù)。
三、部分業(yè)績清單
廣東塔牌集團(tuán) | 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(tuán)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(jì)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(tuán)總公司 | 2500t/d | 新型干法 |
陜西藥王山水泥有限責(zé)任公司 | 2500t/d | 新型干法 |
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