概述
我公司技术改造工程始于1989年,由天津水泥工业设计院承担设计。生料粉磨系统始建于1992年,1994年7月正式交付生产使用。该磨规格为Φ3.5m×10m中卸磨,定额为75t/h。运行已近三年,自动控制系统正常。
系统由四个部分组成:
(1)生料磨操作站
主要功能为负责生料磨车间1号、2号磨PLC机组操作,显示工艺参数及工艺流程画面。
(2)生料质量控制站
通过离线采样、QX荧光光谱仪分析,自动调整物料配比,随时监视质量情况,并打印报表。系统软件为天津院编写的RMQCS,支持平台为WINDOWS3.1。
(3)调度操作站
负责显示生料磨、水泥磨、回转窑、煤磨、锅炉车间的工艺参数及工艺流程画面,以便调度随时掌握各车间的生产情况、设备运行情况,并打印报表。
(4)水泥磨操作站
主要功能为负责水泥磨PLC机组操作、显示工艺参数及工艺流程图画面。
系统有如下特征:
(1)系统由过程控制级PC和设备控制级PLC构成。
(2)数据通讯网络为Modbus plus。
(3)配置了大屏幕彩色监控系统。
2 硬件配置
2.1 中控室操作站组成
中控室操作站由两台PC386兼容机组成,分别称之为控制机和编程机。
控制机职能为:
(1)监控设备的运行状态。
(2)待启动设备的准备情况,具备开车条件为绿色,报警状态为红色,未准备好为白色。
(3)显示各种过程控制工艺参数。
(4)显示趋势曲线和棒形图。
(5)显示流程图。
(6)报警显示和打印。
(7)物料配比设定。
(8)发出启、停操作指令。
(9)系统软件为RTDCS,汉字系统为UCDOS3.1,操作系统为DOS3.0。
编程机职能为:
(1)段调度。
(2)监视各机组准备状况、起动过程和运行情况。
(3)查找故障点。
(4)编制和修改梯形图。
(5)维修时单机强置。
(6)系统软件为Modsoft,美国Modicon公司提供。
2.2 PLC E984主机
E984下设四个现场机柜,采集设备机组的开关量、模拟量,其模拟量输入、输出点数为208和16;开关量输入、输出点数为220和160,根据设备准备情况发出各种指令,与上位机间采用Modbus plus数据网通讯,各机柜之间采用RG-6同轴电缆通讯。
2.3 质量控制站
质量控制站由一台QX荧光光谱仪和两台PC386微机组成,配料设定有三种方式:
(1)由中控室上位机设定。
(2)质量控制微机设定。
(3)仪表盘上的PLC设定。
QX系统目前处于调试阶段,自动未投入,仍由中控室进行生料配比和调整。
3 存在问题及解决方法
3.1 减速机化瓦
减速机出现过一次严重的化瓦事故,其原因有以下几点:
(1)由于磨机频繁慢转,导致轴瓦干摩擦;(2)配套稀油站供油压力不足0.2MPa,过滤器清洗不及时,油质不洁,管内油路不畅;(3)主减速机12个测温点铂电阻处有渗油现象,温度不能正确指示;(4)多路温度巡检仪有部分元器件损坏,电控箱内直流继电器(线圈电压DC48V)触点接触不好,报警点未引入中控室与微机联网,现场难于发现。电接点压力表下限报警点抖动,有时不报警。
根据以上原因,采取如下措施:(1)将原多路巡检仪置换,并在现场设一块仪表盘,使12个测温点的温度值直接显示在直流毫安表上,岗位每隔半小时做一次记录;(2)将模拟量分前、中、后三组引入PLC,一旦出现超温现象,梯形图立即显示出是哪组瓦报警,有针对性地去查找,并立即停主电机;(3)将电控箱中的直流中间继电器改为交流继电器(AC220V),保证可靠动作;(4)将电接点压力表换成磁柱式,使压力表结点可靠接触;(5)管理上从严、从细,规定每三个月做一次系统联动试验,以使保护系统绝对好用。采取以上措施后,又进行过几次开盖检查,均未发现问题,目前运行良好。
3.2 开关量输出模件被烧
在运行过程中出现两次开关输出量模件个别通道被烧的现象。经查,由于频繁启停,用作驱动设备的中间继电器线圈短路,而模件的输出端子直接与继电器联接,短路电流瞬间流过模件使该通道的双向可控硅击穿,电容烧毁。鉴于此,我厂在前、后轴瓦稀油站已采用了光耦固态继电器,并将陆续对其它设备进行改进,以杜绝模件被烧。
3.3 无法判断设备真实状态
目前,设备运转状况的监控只能通过接触器的辅助触点在PC上显示电机的运行状态,无法判断设备的真实状态。如螺旋输送机,有时电机转,叶片不转,导致堵料;由于液力耦合器失灵,使提升机电机空转,导致提升机堵料等等。拟研究采用转动继电器或转动开关等发出设备的真实运转信号,克服电机运转、设备不转造成的事故。
3.4 风板不可靠关闭
排风机风板、循环风机风板均采用带上、下限位开关的电动执行器驱动,工艺要求此风板在排风机和循环风机启动时关闭,此时在PC上具有备妥信号(下限点)方能启动。由于现场条件恶劣,振动大,经常出现微动开关触点,接触不良和电动执行器风板反馈位置凸轮与微动开关错位现象,造成系统开车困难。以后采用风板实际位置加无触点开关来解决上述问题,效果不错。
3.5 滑差电机失控现象
选粉机、热风炉下煤电机采用滑差电机控制,由于现场环境差,滑差电机经常出现失控现象,造成热风炉温度突然升高,烧毁测温热电偶或热电阻。应采用变频调速装置来解决滑差电机失控问题。我厂窑下煤系统已采用变频调速,生料磨系统亦准备改用变频调速,由于受资金紧张限制,还未能实现。
3.6 管道铂电阻护套磨损
管道风速高、温度高、粉尘浓度大,尤其是磨出口更甚,导致铂电阻护套磨损严重,不锈钢护套磨漏,我公司磨出口热电阻寿命平均仅为3个月左右。由于测点距地面8m左右,周围无任何依托进行拆卸,安装困难。为此,我们在测温点处加了一座检修平台,并准备选用具有耐磨护套的铂热电阻以解决频繁更换电阻的问题。
3.7 中控室振动大
中控室设在二楼,由于振动大,常导致仪器端子松动,运行三年来,已出现数次因端子松动而导致系统突然停车的事故。我公司QX荧光谱仪是引进英国牛津公司的产品,8个通道,设计布置在生料磨中控室(7.00平面),它需要有清洁、无振动等工作环境,由于磨机运行时,楼板随之颤动,导致QX荧光谱仪系统工作的不稳定,峰值曲线飘移。为防止突然停电,冲击QX内部程序,经过一段时间运行,现已移至化验室。鉴于以上事实,建议设计部门在今后设计时,应将中控室的位置做重点考虑。
4 结语
以上是我公司生料磨自控系统的基本情况及运行三年来所遇到的问题及解决办法。实践证明,PC、PLC的可靠性高,只要解决好电气元件质量上和设计上的先天不足,系统就会正常运转。
