可編程序控制器在玻纖袋除塵器上的應(yīng)用
我廠2號機立窯和粘土烘干機分別于1992年、1993年選用了LFEF型玻纖袋除塵器。該除塵器采用了分室反吹、定時定阻清灰、溫度檢測顯示等技術(shù),可不停機分室換袋,除塵效果明顯,是較理想的除塵設(shè)備。除塵器控制系統(tǒng)應(yīng)用Z—80單板機進行控制。經(jīng)過一段時間使用后,發(fā)現(xiàn)該控制系統(tǒng)存在以下不適應(yīng)我廠運行條件和環(huán)境的問題。
(1)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)換開關(guān)、中間繼電器過多(轉(zhuǎn)換開關(guān)7個、中間繼電器達(dá)20～30個)。由于觸點開關(guān)受運行環(huán)境影響大,因而故障率高,據(jù)統(tǒng)計兩臺除塵器因控制系統(tǒng)故障停機占整個除塵器停機時間的2/3左右。
(2)系統(tǒng)設(shè)計中程序控制可調(diào)性差,停電后記憶功能易消失,送電后,需重新修改參數(shù)值,給崗位操作工帶來不便。
鑒于上述原因,在對3號機立窯、礦渣烘干機采用LFEF型玻纖袋除塵器進行除塵改造的同時,在該除塵器控制系統(tǒng)應(yīng)用了日本立石(OMRON)公司生產(chǎn)的可編程序控制器(即PC)代替原設(shè)計中的單板機。經(jīng)過近三年的使用,取得了滿意效果。
2 PC機控制系統(tǒng)設(shè)計
2.1 控制過程分析
除塵器的控制,是一種延時控制過程。PC機上電10s,卸灰螺旋輸送機開;5s后卸灰閥動作開始卸灰,每室卸灰時間為5s,室間卸灰間隔2min,最后一室卸灰后20s,卸灰螺旋輸送機停。10s后,反吹風(fēng)機開;5s后清灰閥動作開始清灰,每室清灰時間為5s,室間清灰間隔為3min,最后一室清灰后10s,反吹風(fēng)機停,除塵器一個工作周期結(jié)束。20min后第二個工作周期開始。當(dāng)廢氣溫度超過上限,為防止燒毀濾袋,冷風(fēng)閥打開;當(dāng)廢氣溫度低于下限,為防止糊袋,PC機發(fā)出音響報警信號,通過調(diào)節(jié)烘干燃燒室加煤量或減少被烘物料下料量來提高廢氣溫度;當(dāng)廢氣溫度恢復(fù)正常后,冷風(fēng)閥自動關(guān)閉,燃燒室加煤量或被烘物料下料量即可恢復(fù)正常。
2.2 系統(tǒng)功能設(shè)計
現(xiàn)以礦渣烘干機用8室袋除塵器為例說明。為滿足生產(chǎn)要求,設(shè)計了手動/自動控制方式。當(dāng)開關(guān)K1處在“手動”位置,可在控制屏中用手動完成除塵器清卸灰動作;當(dāng)K1處在“自動”位置,系統(tǒng)進入自動工作狀態(tài)。選用C28P—CRD—A+C16P—DR—A型PC機即可滿足系統(tǒng)功能要求。系統(tǒng)中有4個輸入信號,23個輸出信號,內(nèi)部信號采用TIM計時器和CNT計數(shù)器。
2.3 程序設(shè)計
程序設(shè)計采用梯形圖語言。該設(shè)計共分三個部分:一是機器系統(tǒng)及檢測報警系統(tǒng);二是卸灰控制部分;三是清灰控制部分。為適應(yīng)生產(chǎn)工況變化,設(shè)計中為所有參數(shù)可隨時調(diào)整并有記憶功能。
為提高系統(tǒng)可靠性,對反吹風(fēng)機、冷風(fēng)閥等控制輸出,增加了阻容保護回路。
3 控制系統(tǒng)調(diào)試
本系統(tǒng)先采用模擬調(diào)試,即模擬各種輸入信號并對所有輸出信號進行測試,看其是否符合控制過程要求,用以考察PC機的控制程序的完整性和可靠性。然后,再現(xiàn)場進行空載聯(lián)動試車,最后進行帶負(fù)荷聯(lián)動試車。
4 使用效果
(1)簡化了控制系統(tǒng),節(jié)省了大量有觸點控制元件,工作性能可靠,降低了控制系統(tǒng)的故障率。除塵器的運轉(zhuǎn)率比改造前提高二十六個百分點。
(2)時間參數(shù)可根據(jù)工藝要求隨時調(diào)整,且不受停電等因素的影響。修改參數(shù)簡單易行,還可靈活進行各室清灰順序的組合,對含塵氣體通過量較大的室和粉塵滯留過多的室可有重點地進行清理,保證了過濾效果,滿足了工藝變化的要求。
(3)減少了維修工作量,降低了維修費用,系統(tǒng)操作簡單,崗位工人容易掌握、調(diào)整。
(1)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)換開關(guān)、中間繼電器過多(轉(zhuǎn)換開關(guān)7個、中間繼電器達(dá)20～30個)。由于觸點開關(guān)受運行環(huán)境影響大,因而故障率高,據(jù)統(tǒng)計兩臺除塵器因控制系統(tǒng)故障停機占整個除塵器停機時間的2/3左右。
(2)系統(tǒng)設(shè)計中程序控制可調(diào)性差,停電后記憶功能易消失,送電后,需重新修改參數(shù)值,給崗位操作工帶來不便。
鑒于上述原因,在對3號機立窯、礦渣烘干機采用LFEF型玻纖袋除塵器進行除塵改造的同時,在該除塵器控制系統(tǒng)應(yīng)用了日本立石(OMRON)公司生產(chǎn)的可編程序控制器(即PC)代替原設(shè)計中的單板機。經(jīng)過近三年的使用,取得了滿意效果。
2 PC機控制系統(tǒng)設(shè)計
2.1 控制過程分析
除塵器的控制,是一種延時控制過程。PC機上電10s,卸灰螺旋輸送機開;5s后卸灰閥動作開始卸灰,每室卸灰時間為5s,室間卸灰間隔2min,最后一室卸灰后20s,卸灰螺旋輸送機停。10s后,反吹風(fēng)機開;5s后清灰閥動作開始清灰,每室清灰時間為5s,室間清灰間隔為3min,最后一室清灰后10s,反吹風(fēng)機停,除塵器一個工作周期結(jié)束。20min后第二個工作周期開始。當(dāng)廢氣溫度超過上限,為防止燒毀濾袋,冷風(fēng)閥打開;當(dāng)廢氣溫度低于下限,為防止糊袋,PC機發(fā)出音響報警信號,通過調(diào)節(jié)烘干燃燒室加煤量或減少被烘物料下料量來提高廢氣溫度;當(dāng)廢氣溫度恢復(fù)正常后,冷風(fēng)閥自動關(guān)閉,燃燒室加煤量或被烘物料下料量即可恢復(fù)正常。
2.2 系統(tǒng)功能設(shè)計
現(xiàn)以礦渣烘干機用8室袋除塵器為例說明。為滿足生產(chǎn)要求,設(shè)計了手動/自動控制方式。當(dāng)開關(guān)K1處在“手動”位置,可在控制屏中用手動完成除塵器清卸灰動作;當(dāng)K1處在“自動”位置,系統(tǒng)進入自動工作狀態(tài)。選用C28P—CRD—A+C16P—DR—A型PC機即可滿足系統(tǒng)功能要求。系統(tǒng)中有4個輸入信號,23個輸出信號,內(nèi)部信號采用TIM計時器和CNT計數(shù)器。
2.3 程序設(shè)計
程序設(shè)計采用梯形圖語言。該設(shè)計共分三個部分:一是機器系統(tǒng)及檢測報警系統(tǒng);二是卸灰控制部分;三是清灰控制部分。為適應(yīng)生產(chǎn)工況變化,設(shè)計中為所有參數(shù)可隨時調(diào)整并有記憶功能。
為提高系統(tǒng)可靠性,對反吹風(fēng)機、冷風(fēng)閥等控制輸出,增加了阻容保護回路。
3 控制系統(tǒng)調(diào)試
本系統(tǒng)先采用模擬調(diào)試,即模擬各種輸入信號并對所有輸出信號進行測試,看其是否符合控制過程要求,用以考察PC機的控制程序的完整性和可靠性。然后,再現(xiàn)場進行空載聯(lián)動試車,最后進行帶負(fù)荷聯(lián)動試車。
4 使用效果
(1)簡化了控制系統(tǒng),節(jié)省了大量有觸點控制元件,工作性能可靠,降低了控制系統(tǒng)的故障率。除塵器的運轉(zhuǎn)率比改造前提高二十六個百分點。
(2)時間參數(shù)可根據(jù)工藝要求隨時調(diào)整,且不受停電等因素的影響。修改參數(shù)簡單易行,還可靈活進行各室清灰順序的組合,對含塵氣體通過量較大的室和粉塵滯留過多的室可有重點地進行清理,保證了過濾效果,滿足了工藝變化的要求。
(3)減少了維修工作量,降低了維修費用,系統(tǒng)操作簡單,崗位工人容易掌握、調(diào)整。
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