三次風(fēng)高溫閘閥控制系統(tǒng)的改造
某2500t/d生產(chǎn)線2003年6月投入生產(chǎn),生產(chǎn)中三次風(fēng)高溫閘閥控制不便,且閘閥配重鐵鏈時(shí)常出現(xiàn)落道現(xiàn)象。
1、原閘閥控制原理及存在的問題
三次風(fēng)管與分解爐間有一塵降室,工況不正常時(shí)易出現(xiàn)塌料現(xiàn)象,調(diào)整三次風(fēng)閘閥頻率較高。三次風(fēng)高溫閘閥在中控窯操作監(jiān)控畫面上是單獨(dú)一組,其開度是用正反轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)來控制。電動(dòng)機(jī)在閘閥固定端上方,靠齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)鏈條使閘閥上下移動(dòng),側(cè)面有兩個(gè)固定滑輪分別配有兩個(gè)配重,兩個(gè)配重同時(shí)上下,且有上下限位開關(guān),分別為開、關(guān)限位。閘閥的開度顯示靠人工看現(xiàn)場閘閥上的標(biāo)桿刻度(即配重停留在標(biāo)桿的具體位置)來判斷。
投產(chǎn)初期,設(shè)備相對(duì)較新,窯操作員從中控室窗戶透過玻璃窗看三次風(fēng)閘閥開關(guān)的具體位置。但僅數(shù)月后,現(xiàn)場標(biāo)桿刻度從中控室窗戶看起來比較模糊了,每次確定三次風(fēng)閘閥的具體位置都要在中控室內(nèi)跑到窗戶前去看,或用對(duì)講機(jī)詢問窯中巡檢工閥門現(xiàn)處位置,既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。
2、改造方案
首先對(duì)配重鐵鏈落道現(xiàn)象分析并改造,在固定滑輪上加深輪槽,在固定滑輪邊緣加焊鐵條,并作一防護(hù)罩,定期給鏈條加油,使鏈條在輪槽內(nèi)平穩(wěn)運(yùn)行,改后再也沒有出現(xiàn)落道現(xiàn)象。
為解決閘閥控制操作不便的問題,通過與自動(dòng)化人員商討,得到可行的控制方案。自動(dòng)化控制系統(tǒng)采用的是西門子DCS控制系統(tǒng),使用WINCC操作界面和SETP7組態(tài)編程,改造保留其原有的機(jī)械設(shè)備和限位開關(guān)部分不變(滑輪、配重等附件),把三次風(fēng)閘閥作為一個(gè)模擬執(zhí)行器來使用。
具體做法如下:
1)在現(xiàn)場手動(dòng)把三次風(fēng)閘閥關(guān)至零位,手持秒表,打開閘閥到全開位置,反復(fù)幾次測試,先全開-全關(guān),再全關(guān)-全開,經(jīng)實(shí)際測定單行程所需要的時(shí)間為47s。
2)首先在操作(WINCC)畫面上做一選擇按鈕,再做一個(gè)模擬量給定和反饋顯示,將其定義為兩個(gè)模擬量,選擇按鈕及模擬量給定和反饋顯示放在窯尾系統(tǒng)主控畫面上閘閥旁邊。選擇按鈕是為了保留原有設(shè)計(jì)程序,其賦值為布爾型變量,點(diǎn)擊選擇按鈕,按鈕為灰色時(shí),表示操作時(shí)按原設(shè)計(jì)程序執(zhí)行,得靠人工去看標(biāo)桿來確認(rèn)閘閥位置;選擇按鈕為綠色時(shí),表示操作時(shí)按改造后程序執(zhí)行。其原三次風(fēng)高溫閘閥組窗口的正反轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)啟停控制部分顯示灰色,不可點(diǎn)擊控制,可防止操作員誤操作。窯操作員可根據(jù)操作界面上的模擬量值知道閘閥位置。
3)其次在SETP7上編定PLC程序,只要給模擬量給定賦值時(shí),程序就要把給定量與當(dāng)前反饋量數(shù)值相比較,差值取絕對(duì)值,把絕對(duì)值除以100(閥門開度為0~100%),乘以單行程周期時(shí)間(47s),乘積取整,作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間;反饋量與給定量數(shù)值做比較,反饋量>給定量時(shí)(關(guān)限位未到時(shí))說明要把閘閥開度關(guān)小,反之,反饋量<給定量時(shí)(開限位未到時(shí))說明要把閘閥開度開大;當(dāng)兩值相等時(shí),發(fā)一脈沖信號(hào)使電動(dòng)機(jī)停止,此時(shí)把給定量數(shù)值賦值給反饋量,說明三次風(fēng)閘閥開關(guān)已到位。
經(jīng)過試驗(yàn)測試后,到達(dá)了預(yù)期效果,自2009年3月改造后,三次風(fēng)閘閥使用一直保持良好狀態(tài)。