plc在大型活性石灰成套设备中的应用滚针

plc在大型活性石灰成套设备中的应用

plc在大型活性石灰成套设备中的应用 2011年12月10日 来源： 活性石灰是大型钢铁企业炼钢必不可少的原料，用它代替普通冶金石灰用于炼钢，能达到节能降耗、提高钢材质量的目的。我国曾于80年代花费数百万美元从德国和日本引进2套活性石灰设备，分别安装在武钢和宝钢。我公司研制开发了2套日产600t活性石灰设备，第1套已于1987年在鞍钢投产，第2套于1996年在武钢投产。这套设备的主要特点是装置庞大，监控点数以百计，控制较复杂，整个生产线需投资数千万元。由于采用先进的PLC控制，编制了功能强大的应用软件，自动化程度达到了较高的水平。

1　系统构成及硬件选型

由于活性石灰设备是钢厂的重要设备，对控制系统的可靠性要求很高，我们根据当时各企业的具体情况分别选择了ABB和西门子公司的PLC。　　1986年在鞍钢选用的是ABB公司MASTER PIECE260型PLC和MASTER VIEW820人机对话系统。配置数字量I／O528点，模拟量I/O72点。监控范围包括供料系统，液压推杆系统，挡轮液压站，模拟盘信号系统，重油燃烧系统。其系统配置见图1。　　1995年在武钢选用的是西门子公司S5－115U型PLC和CP527通信处理器带彩色监视器。配置数字量I／O1120点，模拟量I／O48点。监控范围包括原料输送系统，供料系统，液压推杆系统，主减速器润滑站，挡轮液压站，冷却系统，工艺热工参数监控系统，模拟盘信号系统。其系统配置见图2。2　系统功能

(1)控制功能PLC可对监控范围内的各子系统实施控制。根据工艺要求共设计2种控制方式：1)中控室自动控制。这种方式为主要运行方式，此时将整个生产线分成几部分，每部分可按预定的逻辑关系顺序起停。2)现场手动控制。这种方式仅在设备维修或单机调整试车时使用。2种控制方式之间由转换开关互相联锁。当发生紧急故障时按动急停按钮，此时所有设备立即停车。　　(2)显示功能操作人员既可以通过由PLC控制的模拟信号盘了解设备工作情况，也可以在彩色监视器上对整个工艺流程及各环节工艺流程进行模拟显示。　　(3)过程记录系统配有彩色打印机，它可打印出经定义的工艺流程和所有输入输出变化曲线的彩色图形，以及各种工艺热工参数报表。　　(4)故障报警当设备出现故障或工艺参数不正常时，由PLC控制的模拟信号盘上对应的信号灯快闪并启动蜂鸣器，操作人员按动消警按钮后信号灯由快闪变为慢闪，同时切断蜂鸣器。若在规定时间内故障仍未排除，信号灯又变为快闪同时启动蜂鸣器，以催促操作人员尽快排除故障。当设备正常后报警信号自动消除。

3　系统设计

3．1原料输送系统

武钢原料输送系统由4个料仓及电振机和3条皮带组成，其顺控示意图见图3。当15m3料仓达低料位时，17＃、16＃、15＃皮带顺序起动。电振机的起动顺序为：1＃～4＃料仓料位高于低料位时，以编号小的优先起动。当15m3料仓达到高料位时先停电振机，再分级延时停15＃、16＃、17＃皮带。4＃、5＃电振机同时起停。当设备发生故障时，一台皮带停机，沿料流逆向设备全部停机，同时发出报警信号。3．2供料系统

供料系统要求把块状物料不断地加进预热器，见图4。供料系统的功能靠4个闸门、4台振动器严格按顺序工作的规律来实现。这样既能保证预热器的密封性，又可实现连续加料。起动后PLC自动调整各种机械状态，然后投入运行。停机命令发出后，PLC也将自动调整到可停机的状态后再停机。加料量可以通过编程器或监控键盘在监视器上随时方便地修改。3．3预热器系统

预热器系统位于供料系统下部，在预热器周围等距离地分布12个液压推杆，把预热好的料推进回转窑中，其液压推杆控制要求见图5。这属于典型的顺序控制，若真按图5控制要求设计程序，设备很难正常运行，这主要是由于推杆系统故障频繁的缘故，其可能的故障点见图6。我们在程序设计时采用了容错技术，即PLC检测到故障现象后并不命令整个系统停止工作，而是通过程序来抑制它对整个系统的影响。例如在推杆运行中若遇到某个推杆被卡住，则程序会自动将其从大循环中分离出来而不影响其它推杆的正常工作。同时模拟盘上对应信号灯进入快闪状态，蜂鸣器报警。经维修后操作人员按动复位按钮，被分离出去的推杆将自动返回大循环。调整推杆间隔时间就可以调整进料量，这个时间参数既可以通过编程器修改，也可以用监控键盘在监视器上修改。3．4模拟盘信号系统

工作情况分2种：一种是监视设备工作情况，另一种是监视模拟量超值报警情况。电机若在正常

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