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PLC在干熄焦排焦系统中的应用

2015年10月13日 11:29来源: 中国智能制造网 人气:6740


  随着科技的发展,PLC系统的应用已经越来越普遍。纯粹现场操作的方式存在严重的滞后性及不灵活性,其协作性也不适用于某些现场条件恶劣及连续循环的工业生产流程,其应用已经不能满足工业发展的需要。将现场操作与远程操作相结合,可以很好的弥补纯粹现场操作的缺陷性,满足工业发展需要,提高生产运作效率。对于先进的工业生产流程,PLC系统的应用是必不可少的。
  
  排焦系统是干熄焦系统中的一个重要环节,是继装焦、干熄焦等步骤后的又一重要工序。炽热的焦炭在干熄炉内经氮气循环冷却后,由干熄炉下部排焦系统装置排出。能否将冷却后的焦炭自动、连续、均匀地排到胶带输送机并运至相应转运站关系到整个干熄焦系统的协作效率,故而实现排焦系统合理的连锁控制显得尤为重要,PLC系统的应用是非常必要的。下面以迁安市九江煤炭储运有限公司的焦化配套干熄焦工程为例,对排焦系统中自动控制的实现作具体分析。
  
  1自动控制系统硬件组成
  
  整个干熄焦自动化控制系统网络拓扑结构分为三层:现场总线层,即PLC与变频器、编码器等现场设备之间采用现场总线双网通讯;基础控制层,即各子系统的主控制站、远程I/O站之间采用冗余通讯;以太网层,即PLC与上位机之间采用以太网单网通讯。排焦系统中各现场设备的数字量信号及模拟量信号通过控制电缆与远程I/O站建立连接,实现信号的输入、输出。
  
  该控制系统硬件采用AB1756系列产品,在具有高可靠性、高稳定性、可操作性和功能完整性的同时,还具有方便的可扩展性及可维护性,能在电磁干扰和振动的工业环境下连续可靠运行。该系统在CPU或通讯出现故障时,所有输出模块均可设置为关断、保持及安全预定义三种状态之一,以确保工艺系统及设备安全。其操作站采用DELL商用机,配10/100Mbit/s以太网卡。
  
  2自动控制系统软件组成
  
  该系统编程软件采用RSLogix5000,具备离线仿真、断点调试、多种诊断方式等功能,可实现用户程序的离线仿真、联机调试,并支持在线下装程序,且不影响设备正常运行。该系统监控软件采用FactoryTalkViewSiteEdition,该软件基于事件处理,能实现实时显示及历史趋势显示,具有报警及事件管理功能,能在停送电后自动恢复。
  
  3排焦系统连锁控制的实现
  
  根据工艺要求,气体循环故障、熄焦后焦炭温度过高、干熄炉内料位过低等因素都将影响到干熄焦的生产质量及安全,排焦系统需在排除此类问题的的条件下才可运行。按照我们现场安装的变送器的位置及数量、输入输出信号的设计,借助于PLC系统,可制定出排焦系统运行的连锁控制方案。如图1所示:
  
  排焦系统的连锁控制须根据以上四个条件来做判断,以上任一条件出现,排焦系统都须停止运行,以确保整个工艺流程的可靠。其中,循环风机运行信号通过变频器反馈可得,C101皮带机冷焦温度通过安装在排焦口皮带上方的辐射高温计可测得,旋转密封阀温度通过安装在旋转密封阀壳体预留口上的热电阻可测得,预存室料位通过安装在预存室接口处的雷达料位计及高温静电容料位计可测得,将这些数字量、模拟量信号采集进入PLC数字量、模拟量输入模块,按图1中逻辑调用相应指令完成该连锁程序的编制即可。同时,依据排焦流程,排焦系统电动设备应按一定顺序启停,开时应依次启动C102皮带机、C101皮带机、旋转密封阀、振动给料器,关时应按相反顺序,如有其中任一设备停机,其上游设备应立即停机,根据该逻辑调用相关指令可完成该顺序连锁程序的编制。其开/停顺序间隔时间应根据现场实际情况设定。
  
  排焦系统监控画面在上位机上显示,监控对象在画面中的位置与实际排焦工艺流程对应。单击设备可进入操作对话框,对设备进行远程操作。C102皮带上方安装摄像头与主控室内工业电视通讯,可根据工业电视上实时显示的画面对排焦系统运行状态作出判断。同时监控画面上设备颜色、对话框内设备运行状态指示与现场反馈的运行状态标相关联,可根据监控画面上设备颜色、对话框内设备运行状态指示直观判断设备运行状态,以方便对故障原因做出快速判断。
  
  4结束语
  
  通过PLC系统在干熄焦排焦系统的应用,实现了对排焦过程的集中控制、监视和管理,并达到了正常生产情况下的现场无人操作。经实践验,该自动控制流程不仅大大提高了干熄焦系统的稳定性和可靠性,并且提高了整个干熄焦系统的协作效率,保生产顺利进行的同时,经济效益也十分显著
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