摘要:在1994年的技术改造中,我们对中碎配料车间作了一系列的改进。对上料、破碎、筛分、磨粉,采用PLC集中控制;对配料则采取了全封闭的移动式自动配料工艺等。这些工艺的采用使得操作简便、快捷,车间环境从根本上得到改善,产品质量明显提高,自1996年11月投入使用以来,一直安全正常地运行,取得了较高的经济效益和社会效益。本文将着重对两个系统的自动化控制作以简要介绍。
随着电炉炼钢工艺的进步,国内外市场对高功率、超高功率石墨电极的需求也日趋增长,炭素行业为适应市场的需要,必须加大对高功率、超高功率石墨电极的开发与生产,这就对生产设备提出了更高的要求。中碎配料作为石墨电极生产的重要环节之一,对石墨电极生产及质量起着至关重要的作用,传统的手动或半自动控制,工艺操作复杂,工人劳动强度大,而且生产环境恶劣,配料精度难以保证,已经不能适应现代化生产的需要。
1中碎筛分、磨粉系统的自动化集中控制
中碎车间由于原料粒度分级的需要,往往将原料破碎后,经筛分分配至各配料仓。我厂中碎车间高度为40m,近百个操作点分布在7个楼层,如果采用手动控制,必然会造成人员的增加和劳动强度的加大,也不可能避免由于上下联络不便或者误操作而造成的事故,针对这种状况,决定使用PLC可编程序控制器进行集中控制。
1.1系统构成
本系统可分为*控制和现场设备两部分。
1.1.1*控制室*控制室用于对整个生产车间进行集中控制,由下列两个部分组成:
(1)PLC机柜PLC机柜上安装PLC控制器及输出中间继电器,PLC控制规模约670I/O点,主要完成:
①生产工艺通道选择;
②联锁起停工艺设备、收尘设备;
③监视生产运行情况;
④监视各料仓的料位及高低料位报警;
⑤监视各生产设备的故障及报警。
(2)模拟控制屏模拟控制屏上部立面绘有生产工艺流程模拟图,装有设备运行指示灯、各种报警指示灯、指示仪表等,它接收PLC的信号以显示现场的生产情况。下部为操作部分,安装着各种选择开关,各种起停按钮及试验按钮。
1.1.2现场部分
现场部分主要为现场设备以及用以控制现场设备的集中低压配电屏,低压屏为GCK抽屉式配电屏,这种配电屏运行可靠、检修方便,一旦发现故障可立即更换备用抽屉,不会因维修而影响生产。
1.2工艺流程简述
原料运来后,根据原料种类选择上料系统通道,然后启动上料设备将原料盛放在石油焦贮料仓或针状焦贮料仓。根据生产需要,选择破碎筛分通道,石油焦(或针状焦)经破碎筛分后进入石油焦料仓(针状焦料仓)。同样,磨粉系统也可选择通道,将石油焦粉和针状焦粉分别放置。分别存放的工艺配置方式,不仅避免了由普通功率电极转产高功率、超高功率石墨电极时必须倒空料仓的麻烦,而且可以不必停产转换,可同时生产普通功率石墨电极或超高功率石墨电极,更重要的是,大大方便了生产高功率石墨电极时使用混合配方的配料,为实现配料*自动化创造了条件。
1.3系统运行总结
(1)系统运行可靠,故障率低。自投入运行近两年来,基本没出现因控制系统故障而造成的停产,保障了生产的顺利进行。
(2)检修维护方便。尤其是需要改变控制方案时,不用改变硬件接线,只需修改PLC软件即可。省时省力,极为方便。
(3)操作集中,监控方便。PLC主机面板及模拟屏均可显示现场设备的运行状态及故障信息,一旦发生故障,操作人员可方便、快捷地判断现场的故障设备及故障原因,有利于分析、排除故障,尽快恢复生产。
2全自动移动式配料
配料的准确性是石墨电极生产的关键,直接影响石墨电极质量。手工或半自动配料工艺,不仅生产环境恶劣,而且配料精度难以保证。因此,在本次技改中,我们使用了全自动、移动式配料工艺。
2.1系统构成及工艺原理
移动式全自动配料系统分为*控制系统和现场被控设备两部分。现场14只料仓存放着各种颗粒料及粉状料。料仓下面是用以完成给料动作的电磁振动给料机或螺旋喂料机,给料设备送出的物料经集散口进入配料小车。配料小车配备粒子料和粉子料两只料斗,每个料斗装有3只压力传感器,传感器将检测信号送至*控制室PR1592/00配料控制器,配料控制器将接收到信号与预先设定的数值进行比较,决定加料动作并发出指令给PLC*控制器,PLC*控制器根据这些指令操纵现场给料设备和配料小车完成配料任务。全部配料完成后,PR1592/00打印配料数据,同时发出卸料信息,PLC操纵小车至卸料点,根据PR1592/00的信息卸料。卸料结束后,返回起始点开始下一次配料。