日立PLC在煤粉锅炉控制系统中的应用
一、系统概述:
本系统主要是针对煤粉蒸汽或热水锅炉的控制。具有锅炉水位自动控制、燃烧经济性自动控制、炉膛负压自动控制、炉压波动补偿点火系统、蒸汽超压、缺水保护等自动联锁保护功能。
本系统的控制方式分集控自动/集控手动/就地,三种方式可转换。锅炉正常运行生产时,使用集控自动方式,设备按工艺要求的顺序和流程由中央控制台自动控制、联锁保护;集控手动时,可在中央控制台操作各设备,有互锁和联动关系;就地时,在现场操作可启停设备,闭锁集控,保护现场操作人员的安全。
二、系统的实现:
①、初始化
首先检测各电气设备已通电,并且有动作;然后依次检测锅炉水位是否低于下限,蒸汽压力是否超限,煤粉罐料位是否低于下限,中间料仓是否低于下限,如上述条件有任意一条为“是”均不能。
②、点火
首先关闭一、二次风电动调节阀,然后依次启动引风机、二次风机、全开二次风阀门,如任意动作未执行,则停炉并报警;如设备运行正常,则延时吹扫1分钟,然后调节二次风电动阀至设定位置,启动点,此时监测火焰是否建立,延时30秒,启动一次风机,调节一次风阀门至设定位置,启动搅拌器,启动给料螺旋并调节至设定转速,此时监测火焰是否建立,如火焰建立,则油与煤粉混燃10分钟后关闭点,火焰检测器继续监测火焰是否建立,如上述任意条件为“否”或任意动作未执行,则执行停炉控制程序。
③、运行
实时监测蒸汽压力,如超过设定压力,则执行停炉控制程序;如未超出设定压力,则执行经济燃烧控制程序。
④、停炉
首先检测点是否关闭,然后依次停止搅拌器、供料螺旋、一次风机;将二次风阀门调至全开位置,延时吹扫1分钟后;检测炉膛温度直至低于设定温度后停止引风机、停二次风机,关闭一、二次风阀门。
锅炉紧急或异常停车:
2、锅筒水位自动控制
根据本系统锅炉容量,采用单冲量控制方式。
3、燃烧经济性自动控制
根据5分钟内对烟气中氧气含量检测的平均值,改变送风量的大小,进而达到调节锅炉经济、高效燃烧的目的。
燃烧经济性自动控制条件:
①、在一定的采样周期内,实际含氧量浓度变化率大于或小于工艺设定的含氧量目标值时,差值经PID运算后控制二次风阀执行器,执行器调整二次送风量,并在一定的时间内保持,以满足燃烧的经济性。
②、在一定的采样周期内,实际含氧浓度变化率在工艺含氧量目标值范围内时,系统不做运算,二次送风量保持原状态。
4、炉膛负压自动控制
考虑到燃烧过程的波动性,控制系统应设有死区不响应功能。但是当炉压持续出现波动时,起动给油泵,同时点火器动作并延时,当炉压趋于稳定,关闭点火器同时停给油泵。启动给油泵、点火器点火并在给定的延迟时间内炉压还不能趋于稳定状态,则停止锅炉的运行。
5、中间粉仓料位自动控制
根据粉仓重量控制煤粉罐旋转阀的启停,当中间粉仓重量到达下限时,启动旋转阀;当中间粉仓重量到达上限时,停止旋转阀。
6、煤粉锅炉系统连锁保护
①、水位保护
锅炉水位报警共设定水位高、水位超高、水位低、水位极低等4种水位报警信号。
锅炉水位保护共社水位超高、水位极低等两种保护。当水位超高或极低时停止锅炉运行。
②、蒸汽压力超高保护。当蒸汽压力超过设定的压力保护值时停止锅炉运行。
③、锅炉炉膛熄火保护。即锅炉在正常的运行状态下的非正常的熄火保护。
④、紧急停车保护。在现场设备调试及设备试运行期间,如果设备出现故障而设置的手动紧急保护功能
三、控制系统硬件配置:
根据工艺要求及操作使用方便,本系统将配置:低压电气柜一台和操作箱一台。
(1) 主要的低压电气元件选用富士。
(2) 数据集中采集及控制采用日立EH-150系列。
(3) 变频器采用日立L300P系列。
(4) 集中监控采用工控机。
(5) 温度传感器选用符合IEC的热电阻和热电偶。
(6) 锅筒水位采用配备就地式水位表和高精度的压差变送器。
(7) 蒸汽压力采用蓝宝石高温压力传感器。
(8) 蒸汽流量和给水流量采用一体化带温补的涡街流量计。
四、 结束语:
该高效煤粉锅炉控制系统可靠性高、自动化程度高、使用方便、操作简单、功能丰富、控制灵活,满足用户的控制要求,运行正常稳定
一、 系统概述:
本控制系统由微机控制系统控制监测工作,能够实现各种加减档操作以及变速箱的加载动作,还可通过微机控制界面对话完成各种操作指令的设定、实时监视、能自动显示变速箱输入输出转速,对错档实现报警,可动态监控变速箱加载扭矩,工作油温和液压,噪
二、 控制要求:
1. 具有手动和自动切换功能;
2. 具有定量控制注油功能;
3. 注、抽油过程具备压力检测功能;
4. 具有正、反拖切换功能;
5. 具有变速器加减档操作功能;
6. 具有噪音实时检测功能;
7. 具有倒档开关实时检测功能;
8. 具有里程表实时检测功能;
9. 尾座前进分快进和工进,尾座后退只有快退;
10. 变速器到位具有两个检测点,以防止误判断;
11. 具有换档力实时检测;
12. 离合器具有脱开和闭合检测;
13. 注油器具有原位和到位检测;
三、 硬件系统配置:
1. PLC配置:采用日立EH-150系列PLC系统
1) 中央处理模块(CPU):日立EH-516;
2) 数字量输入模块(DI):日立EH-XD16;
3) 数字量输出模块(DO):日立EH-YT16;
4) 电阻温度检测模块(PT100):日立EH-PT4;
5) 模拟量输入模块(AI):日立EH-AX44;
6) 模拟量输出模块(AO):日立EH-AY4V;
7) 计数器模块(CU):日立EH-CU;
8) 通讯模块(DeviceNet):日立EH-RDM
2. 触摸屏配置:
采用一体化触摸式工控机,通过232接口与日立PLC的专用端口连接,采用日立专用的HI协议。
3. 传动及检测配置:
1) 变频器带PG速度反馈卡及制动装置(30KW);
2) 变频器带PG速度反馈卡及制动装置(55KW);
3) 电机(30KW);
4) 电机(55KW);
5) 接近开关;
6) 测速传感器;
7) 调速传感器;
8) 温度传感器;
4. 系统监控实现:
本控制系统的系统主要有PLC监控部分和上位机组态监控两部分组成。
1) PLC监控部分:PLC控制系统分为自动控制和手动控制。
当在手动控制时,手动操作实验过程,即液压系统将变速器推至操作位置并夹紧,尾座前进到终点位,此时注油器前进并注油;接着通过一体式触摸屏设置实验参数和操作按钮顺次进行正拖加载实验和反拖加载实验;操作实验完成按钮后,系统自动抽油,尾座退回原点,夹具松开,实验结束。
当在自动控制时,除了注油器自动注油外,其余操作过程与手动控制时一致。
2)上位机组态监控部分:
a. 软件可以对各档位转速、速比、扭矩进行设置;
b. 软件可以根据变速器的不同品种进行速度、速比、扭矩参数替换;
c. 设定各测量值的目标值、上下限;
d. 动画显示当前的设备动作、所处状态的显示;
e. 具有错误报警功能,其中包括:转速、速比、扭矩超限报警;噪音超限报警;油温超限报警;换档力超限报警;
f. 软件可显示变速箱条形码号码;
g. 可实时显示当前值,其中包括:试验日前、时间;换档力;档位数、速比;噪声;输入转速、左输出转速、右输出转速;注油量、油温;输入扭矩、输出扭矩及输出总扭矩;里程表;
h. 软件具有数据存储功能,有数据报表、历史数据曲线、实时数据曲线的显示;
i. 软件具有数据报表及数据曲线打印功能。
四、 结束语:
变速箱加载实验台控制系统自唐山爱信齿轮有限责任公司验收使用至今,正常运行证明:整个系统设计合理 先进;操作简便;可靠性高;完全符合用户预期的要求。
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