1 概述

我公司技術改造工程始于1989年,由天津水泥工業(yè)設計院承擔設計。生料粉磨系統(tǒng)始建于1992年,1994年7月正式交付生產使用。該磨規(guī)格為Φ3.5m×10m中卸磨,定額為75t/h。運行已近三年,自動控制系統(tǒng)正常。

系統(tǒng)由四個部分組成:

(1)生料磨操作站

主要功能為負責生料磨車間1號、2號磨PLC機組操作,顯示工藝參數及工藝流程畫面。

(2)生料質量控制站

通過離線采樣、QX熒光光譜儀分析,自動調整物料配比,隨時監(jiān)視質量情況,并打印報表。系統(tǒng)軟件為天津院編寫的RMQCS,支持平臺為WINDOWS3.1。

(3)調度操作站

負責顯示生料磨、水泥磨、回轉窯、煤磨、鍋爐車間的工藝參數及工藝流程畫面,以便調度隨時掌握各車間的生產情況、設備運行情況,并打印報表。

(4)水泥磨操作站

主要功能為負責水泥磨PLC機組操作、顯示工藝參數及工藝流程圖畫面。

系統(tǒng)有如下特征:

(1)系統(tǒng)由過程控制級PC和設備控制級PLC構成。

(2)數據通訊網絡為Modbus plus。

(3)配置了大屏幕彩色監(jiān)控系統(tǒng)。

2 硬件配置

2.1 中控室操作站組成

中控室操作站由兩臺PC386兼容機組成,分別稱之為控制機和編程機。

控制機職能為:

(1)監(jiān)控設備的運行狀態(tài)。

(2)待啟動設備的準備情況,具備開車條件為綠色,報警狀態(tài)為紅色,未準備好為白色。

(3)顯示各種過程控制工藝參數。

(4)顯示趨勢曲線和棒形圖。

(5)顯示流程圖。

(6)報警顯示和打印。

(7)物料配比設定。

(8)發(fā)出啟、停操作指令。

(9)系統(tǒng)軟件為RTDCS,漢字系統(tǒng)為UCDOS3.1,操作系統(tǒng)為DOS3.0。

編程機職能為:

(1)段調度。

(2)監(jiān)視各機組準備狀況、起動過程和運行情況。

(3)查找故障點。

(4)編制和修改梯形圖。

(5)維修時單機強置。

(6)系統(tǒng)軟件為Modsoft,美國Modicon公司提供。

2.2 PLC E984主機

E984下設四個現(xiàn)場機柜,采集設備機組的開關量、模擬量,其模擬量輸入、輸出點數為208和16;開關量輸入、輸出點數為220和160,根據設備準備情況發(fā)出各種指令,與上位機間采用Modbus plus數據網通訊,各機柜之間采用RG-6同軸電纜通訊。

2.3 質量控制站

質量控制站由一臺QX熒光光譜儀和兩臺PC386微機組成,配料設定有三種方式:

(1)由中控室上位機設定。

(2)質量控制微機設定。

(3)儀表盤上的PLC設定。

QX系統(tǒng)目前處于調試階段,自動未投入,仍由中控室進行生料配比和調整。

3 存在問題及解決方法

3.1 減速機化瓦

減速機出現(xiàn)過一次嚴重的化瓦事故,其原因有以下幾點:

(1)由于磨機頻繁慢轉,導致軸瓦干摩擦;(2)配套稀油站供油壓力不足0.2MPa,過濾器清洗不及時,油質不潔,管內油路不暢;(3)主減速機12個測溫點鉑電阻處有滲油現(xiàn)象,溫度不能正確指示;(4)多路溫度巡檢儀有部分元器件損壞,電控箱內直流繼電器(線圈電壓DC48V)觸點接觸不好,報警點未引入中控室與微機聯(lián)網,現(xiàn)場難于發(fā)現(xiàn)。電接點壓力表下限報警點抖動,有時不報警。

根據以上原因,采取如下措施:(1)將原多路巡檢儀置換,并在現(xiàn)場設一塊儀表盤,使12個測溫點的溫度值直接顯示在直流毫安表上,崗位每隔半小時做一次記錄;(2)將模擬量分前、中、后三組引入PLC,一旦出現(xiàn)超溫現(xiàn)象,梯形圖立即顯示出是哪組瓦報警,有針對性地去查找,并立即停主電機;(3)將電控箱中的直流中間繼電器改為交流繼電器(AC220V),保證可靠動作;(4)將電接點壓力表換成磁柱式,使壓力表結點可靠接觸;(5)管理上從嚴、從細,規(guī)定每三個月做一次系統(tǒng)聯(lián)動試驗,以使保護系統(tǒng)絕對好用。采取以上措施后,又進行過幾次開蓋檢查,均未發(fā)現(xiàn)問題,目前運行良好。

3.2 開關量輸出模件被燒

在運行過程中出現(xiàn)兩次開關輸出量模件個別通道被燒的現(xiàn)象。經查,由于頻繁啟停,用作驅動設備的中間繼電器線圈短路,而模件的輸出端子直接與繼電器聯(lián)接,短路電流瞬間流過模件使該通道的雙向可控硅擊穿,電容燒毀。鑒于此,我廠在前、后軸瓦稀油站已采用了光耦固態(tài)繼電器,并將陸續(xù)對其它設備進行改進,以杜絕模件被燒。

3.3 無法判斷設備真實狀態(tài)

目前,設備運轉狀況的監(jiān)控只能通過接觸器的輔助觸點在PC上顯示電機的運行狀態(tài),無法判斷設備的真實狀態(tài)。如螺旋輸送機,有時電機轉,葉片不轉,導致堵料;由于液力耦合器失靈,使提升機電機空轉,導致提升機堵料等等。擬研究采用轉動繼電器或轉動開關等發(fā)出設備的真實運轉信號,克服電機運轉、設備不轉造成的事故。

3.4 風板不可靠關閉

排風機風板、循環(huán)風機風板均采用帶上、下限位開關的電動執(zhí)行器驅動,工藝要求此風板在排風機和循環(huán)風機啟動時關閉,此時在PC上具有備妥信號(下限點)方能啟動。由于現(xiàn)場條件惡劣,振動大,經常出現(xiàn)微動開關觸點,接觸不良和電動執(zhí)行器風板反饋位置凸輪與微動開關錯位現(xiàn)象,造成系統(tǒng)開車困難。以后采用風板實際位置加無觸點開關來解決上述問題,效果不錯。

3.5 滑差電機失控現(xiàn)象

選粉機、熱風爐下煤電機采用滑差電機控制,由于現(xiàn)場環(huán)境差,滑差電機經常出現(xiàn)失控現(xiàn)象,造成熱風爐溫度突然升高,燒毀測溫熱電偶或熱電阻。應采用變頻調速裝置來解決滑差電機失控問題。我廠窯下煤系統(tǒng)已采用變頻調速,生料磨系統(tǒng)亦準備改用變頻調速,由于受資金緊張限制,還未能實現(xiàn)。

3.6 管道鉑電阻護套磨損

管道風速高、溫度高、粉塵濃度大,尤其是磨出口更甚,導致鉑電阻護套磨損嚴重,不銹鋼護套磨漏,我公司磨出口熱電阻壽命平均僅為3個月左右。由于測點距地面8m左右,周圍無任何依托進行拆卸,安裝困難。為此,我們在測溫點處加了一座檢修平臺,并準備選用具有耐磨護套的鉑熱電阻以解決頻繁更換電阻的問題。

3.7 中控室振動大

中控室設在二樓,由于振動大,常導致儀器端子松動,運行三年來,已出現(xiàn)數次因端子松動而導致系統(tǒng)突然停車的事故。我公司QX熒光譜儀是引進英國牛津公司的產品,8個通道,設計布置在生料磨中控室(7.00平面),它需要有清潔、無振動等工作環(huán)境,由于磨機運行時,樓板隨之顫動,導致QX熒光譜儀系統(tǒng)工作的不穩(wěn)定,峰值曲線飄移。為防止突然停電,沖擊QX內部程序,經過一段時間運行,現(xiàn)已移至化驗室。鑒于以上事實,建議設計部門在今后設計時,應將中控室的位置做重點考慮。

4 結語

以上是我公司生料磨自控系統(tǒng)的基本情況及運行三年來所遇到的問題及解決辦法。實踐證明,PC、PLC的可靠性高,只要解決好電氣元件質量上和設計上的先天不足,系統(tǒng)就會正常運轉。