AB系列PLC在馬鋼煤焦化新區(qū)出焦除塵中的應(yīng)用

余素萍張克群

(馬鋼煤焦化公司安徽馬鞍山243000)

摘要：通過(guò)介紹出焦除塵的工藝和設(shè)備構(gòu)成，詳細(xì)闡述了AB系列PLC在出焦除塵上的具體應(yīng)用。AB系列軟件可以通過(guò)靈活的組態(tài)和編程完美地實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的精確控制、以及生產(chǎn)過(guò)程中的工藝操作和監(jiān)控要求。有效地發(fā)揮了出焦除塵在焦?fàn)t生產(chǎn)過(guò)程中的環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：除塵系統(tǒng)；除塵風(fēng)機(jī)；數(shù)據(jù)采集；編程來(lái)b自b中a國(guó)x工n控7網(wǎng)

中圖分類號(hào)：TP273：TQ520.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

收稿日期：2014-12-05

作者簡(jiǎn)介：余素萍(1964-)，女， 馬鋼煤焦化公司能源車間， 工程師，從事電器技術(shù)管理工作。

在煤焦化工藝生產(chǎn)的出焦、裝煤、熄焦和運(yùn)焦等過(guò)程中，都會(huì)產(chǎn)生大量煙塵污染物。如果這些大量煙塵不進(jìn)行處理和回收勢(shì)必會(huì)污染環(huán)境、影響員工的健康和危害設(shè)備的使用壽命。根據(jù)國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，煉焦污染物在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中污染物排放比例中，煙塵占5.6%，SO2占5.2%，工業(yè)粉塵占17.3%，其排放物僅次于煉鐵和燒結(jié)，是污染大戶。本文介紹了AB系列PLC控制系統(tǒng)在馬鋼煤焦化新區(qū)出焦除塵系統(tǒng)中的應(yīng)用，實(shí)際運(yùn)行效果表明該除塵系統(tǒng)可以有效降低煙塵的排放量，改善員工的作業(yè)環(huán)境，使污染物排放達(dá)到環(huán)保要求。來(lái)b自b中a國(guó)x工n控7網(wǎng)。

1除塵系統(tǒng)概述

1.1　除塵系統(tǒng)工藝過(guò)程簡(jiǎn)述

焦?fàn)t生產(chǎn)的裝煤、推焦和熄焦過(guò)程都會(huì)產(chǎn)生一些含有焦油類物質(zhì)和粉塵的污染氣體。就對(duì)大氣污染的程度而言，裝煤大于出焦，出焦大于熄焦。本文主要討論的除塵地面站系統(tǒng)正是針對(duì)實(shí)際需要所設(shè)計(jì)的。出焦除塵主要工藝過(guò)程是：當(dāng)開(kāi)啟除塵系統(tǒng)以后，除塵風(fēng)機(jī)低轉(zhuǎn)速運(yùn)行，混冷風(fēng)閥處于開(kāi)狀態(tài)，有利于設(shè)備整體降溫。當(dāng)焦?fàn)t協(xié)調(diào)PLC把出焦信號(hào)送到除塵風(fēng)機(jī)后，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)到高速運(yùn)行，混冷風(fēng)閥自動(dòng)關(guān)閉：攔焦車前端和下部焦塵罩捕集到的高溫?zé)焿m氣體，經(jīng)過(guò)一段除塵管道自然冷卻以后，進(jìn)入除塵器本體袋式除塵器凈化，被除塵布袋過(guò)濾凈化后的氣體，經(jīng)過(guò)在線監(jiān)測(cè)合格后排入大氣。當(dāng)出焦結(jié)束，協(xié)調(diào)PLC把低速信號(hào)送到除塵風(fēng)機(jī)后，風(fēng)機(jī)開(kāi)始往低速運(yùn)行，混冷風(fēng)閥再次打開(kāi)。同時(shí)，除塵器上端的脈沖控制儀開(kāi)始啟動(dòng)對(duì)布袋進(jìn)行反吹，倉(cāng)壁震動(dòng)器啟動(dòng)把布袋灰上面附著的灰塵震下，排灰閥按照給定的控制方式打開(kāi)，把灰塵排放到兩側(cè)的刮板輸送機(jī)上，再匯總到橫頭刮板機(jī)上，經(jīng)過(guò)斗式提升到將收集的粉塵運(yùn)送入粉塵倉(cāng)，卸灰時(shí)利用加濕卸灰機(jī)將粉塵噴水加濕后裝入汽車。

1.2　除塵系統(tǒng)組成簡(jiǎn)述

除塵系統(tǒng)由主風(fēng)機(jī)，主風(fēng)機(jī)人口閥，偶合器，非常閥，管道切換閥，蓄熱式冷卻器，焦粉倉(cāng)，3臺(tái)刮板運(yùn)輸機(jī)，1臺(tái)斗式提升機(jī)，14個(gè)脈沖袋式除塵器和連接管道等部分組成。其中每個(gè)脈沖袋式除塵器對(duì)應(yīng)有1個(gè)脈沖控制儀，1個(gè)倉(cāng)壁震動(dòng)器，2層氣動(dòng)排灰閥。主風(fēng)機(jī)有高、低兩檔轉(zhuǎn)速，對(duì)應(yīng)偶合器的高、低兩檔位置來(lái)控制。非常閥是混風(fēng)裝置，在風(fēng)機(jī)為低轉(zhuǎn)速時(shí)打開(kāi)，高速時(shí)關(guān)閉。

2控制系統(tǒng)的硬件組成

控制級(jí)由AB大型的PLC ControlLogix5000控制器構(gòu)成，由于對(duì)出焦除塵控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性安全可靠性要求都比較高，在硬件上采用兩套PLC實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的冗余控制。設(shè)有主站和從站，其中出焦除塵為主站，各配置一個(gè)PLC的CPU，共設(shè)有五機(jī)架，其PLC硬件配置如圖1所示：出焦除塵站有三個(gè)機(jī)架，篩焦站有兩個(gè)機(jī)架。主站主要配有電源模塊，CPU模塊，I/O接口模塊，1個(gè)模擬量輸出模塊，3個(gè)模擬量輸入模塊，4個(gè)數(shù)字量輸出模塊，12個(gè)數(shù)字量輸入模塊。中央控制室的操作站設(shè)有兩臺(tái)工控機(jī)，中央控制室工控機(jī)之間通過(guò)以太網(wǎng)連接，兩個(gè)CPU之間都是通過(guò)Controlnet通訊電纜連接。采EtherNet/IP模塊1756-ENBT，為了通訊的可靠性和實(shí)時(shí)性，通訊網(wǎng)絡(luò)雙環(huán)冗余控制，操作站設(shè)于中央控制室內(nèi)，以便于集中控制。

3除塵系統(tǒng)PLC編程

按照功能分類的思想，將程序分為四個(gè)部分。

3.1　系統(tǒng)啟動(dòng)

由于除塵是按照設(shè)定的方式運(yùn)行，根據(jù)工藝需要，實(shí)現(xiàn)除塵系統(tǒng)設(shè)備的自動(dòng)循環(huán)啟動(dòng)運(yùn)行。在除塵系統(tǒng)啟動(dòng)之前，首先判斷啟動(dòng)條件是否滿足，確定滿足后方可啟動(dòng)。液力耦合器是模擬量控制的，在PLC程序中通過(guò)輸出的模擬量方法來(lái)調(diào)節(jié)除塵風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，設(shè)定高、低兩檔。通過(guò)電動(dòng)執(zhí)行器對(duì)液力耦合器進(jìn)行調(diào)節(jié)，在推焦的過(guò)程中除塵風(fēng)機(jī)高速運(yùn)行，推焦結(jié)束的時(shí)候除塵風(fēng)機(jī)處于低速運(yùn)行。其控制流程如圖2所示。

3.2　控制功能

實(shí)現(xiàn)各設(shè)備的順序控制和邏輯控制，對(duì)系統(tǒng)的選擇，切換，起點(diǎn)，終點(diǎn)的確定及對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行控制和管理。

3.3　除塵風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)與停止

出焦除塵風(fēng)機(jī)為1000KW的大功率風(fēng)機(jī)，對(duì)啟動(dòng)和停止要求都很嚴(yán)格。對(duì)風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)設(shè)計(jì)成聯(lián)鎖啟動(dòng)的方式，圖4為 除塵風(fēng)機(jī)啟動(dòng)聯(lián)鎖畫(huà)面圖。當(dāng)八個(gè)連鎖條件都滿足時(shí)，風(fēng)機(jī)才允許啟動(dòng)，保證了生產(chǎn)的安全。

系統(tǒng)需要正常手動(dòng)停止或因輕度故障自動(dòng)停機(jī)止時(shí),采用先停除塵風(fēng)機(jī),經(jīng)過(guò)設(shè)定的一段時(shí)間后,接著停脈沖控制儀,再依此停倉(cāng)壁震動(dòng)器,排灰閥和刮板運(yùn)輸機(jī)。全部設(shè)備停止運(yùn)行后,系統(tǒng)就處于停止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)緊急狀況時(shí)，采用緊急手動(dòng)停止或某些重故障自動(dòng)停機(jī)的方式。此種停止方式，可以很快使系統(tǒng)處于停止?fàn)顟B(tài)。

為了保證現(xiàn)場(chǎng)和設(shè)備的安全，把重要的參數(shù)和風(fēng)機(jī)進(jìn)行了聯(lián)鎖，當(dāng)參數(shù)超過(guò)了正常的范圍，除塵風(fēng)機(jī)就會(huì)聯(lián)鎖跳停，圖5 除塵風(fēng)機(jī)連鎖停止圖。

4控制系統(tǒng)的軟件功能

計(jì)算機(jī)軟件是以Windows xp為平臺(tái)，采用AB組態(tài)軟件RSview32，由于PLC程序要對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行集中控制，實(shí)現(xiàn)程序設(shè)定的自動(dòng)控制功能，建立完善的人機(jī)交互界面，需要實(shí)現(xiàn)以下功能：

(1)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程相關(guān)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)視，在主控制室進(jìn)行操作統(tǒng)一監(jiān)控?，F(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)輸設(shè)備既以在手動(dòng)方式下獨(dú)立操作控制，也可以在自動(dòng)控制方式下實(shí)現(xiàn)組合聯(lián)鎖。

(2)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)程的控制點(diǎn)，在畫(huà)面都顯示實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)，提供各種查詢窗口，圖6為出焦除塵風(fēng)機(jī)吸力歷史趨勢(shì)圖。

(3)報(bào)警處理和故障診斷系統(tǒng)硬件、應(yīng)用軟件和網(wǎng)絡(luò)軟件都具有完善的故障自診斷功能。當(dāng)某設(shè)備發(fā)生故障或某參數(shù)異常時(shí)，中控室的上位機(jī)監(jiān)控畫(huà)面就會(huì)立即報(bào)警，操作人員即可根據(jù)報(bào)警點(diǎn)的具體情況進(jìn)行維護(hù)和分析。

5結(jié)語(yǔ)

自除塵系統(tǒng)投入運(yùn)行以后，除塵效率非常高，工作環(huán)境大為改善。此除塵系統(tǒng)可供裝煤或篩焦二環(huán)節(jié)共同使用或單獨(dú)使用，區(qū)別僅在于除塵環(huán)節(jié)的安排位置，程序改動(dòng)十分方便，適應(yīng)性強(qiáng)。計(jì)算機(jī)(控制系統(tǒng)和PLC)過(guò)程控制除塵地面站系統(tǒng)，具有穩(wěn)定的控制性能，良好的人機(jī)界面，在焦化廠除塵控制中具有較高的優(yōu)越性。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]潘立慧，魏松波.干熄焦技術(shù)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2005

The application of AB series PLC in the pushing coke dedusting system of

new area in Masteel coal-coking company

YU Su-ping,ZHANG Ke-qun

Abstract：Through introducing the process and equipment of pushing coke dedusting system,this paper describes the specific application of AB series software realizes the precise control of the site devices and operation and monitoring in the of production process that guarantee the good running of pushing coke dedusting in the of production process that guarantee the good running of pushing coke dedusting system effectively.

Key words：dedusting system;dust exhausting fan;data acquisition;programming