三次風高溫閘閥控制系統的改造

2013-07-12 孫根生 邢臺中聯水泥有限公司

  某2500t/d生產線2003年6月投入生產,生產中三次風高溫閘閥控制不便,且閘閥配重鐵鏈時常出現落道現象。

1、原閘閥控制原理及存在的問題

  三次風管與分解爐間有一塵降室,工況不正常時易出現塌料現象,調整三次風閘閥頻率較高。三次風高溫閘閥在中控窯操作監控畫面上是單獨一組,其開度是用正反轉電動機來控制。電動機在閘閥固定端上方,靠齒輪傳動帶動鏈條使閘閥上下移動,側面有兩個固定滑輪分別配有兩個配重,兩個配重同時上下,且有上下限位開關,分別為開、關限位。閘閥的開度顯示靠人工看現場閘閥上的標桿刻度(即配重停留在標桿的具體位置)來判斷。

  投產初期,設備相對較新,窯操作員從中控室窗戶透過玻璃窗看三次風閘閥開關的具體位置。但僅數月后,現場標桿刻度從中控室窗戶看起來比較模糊了,每次確定三次風閘閥的具體位置都要在中控室內跑到窗戶前去看,或用對講機詢問窯中巡檢工閥門現處位置,既費時又費力。

2、改造方案

  首先對配重鐵鏈落道現象分析并改造,在固定滑輪上加深輪槽,在固定滑輪邊緣加焊鐵條,并作一防護罩,定期給鏈條加油,使鏈條在輪槽內平穩運行,改后再也沒有出現落道現象。

  為解決閘閥控制操作不便的問題,通過與自動化人員商討,得到可行的控制方案。自動化控制系統采用的是西門子DCS控制系統,使用WINCC操作界面和SETP7組態編程,改造保留其原有的機械設備和限位開關部分不變(滑輪、配重等附件),把三次風閘閥作為一個模擬執行器來使用。

  具體做法如下:

  1)在現場手動把三次風閘閥關至零位,手持秒表,打開閘閥到全開位置,反復幾次測試,先全開-全關,再全關-全開,經實際測定單行程所需要的時間為47s。

  2)首先在操作(WINCC)畫面上做一選擇按鈕,再做一個模擬量給定和反饋顯示,將其定義為兩個模擬量,選擇按鈕及模擬量給定和反饋顯示放在窯尾系統主控畫面上閘閥旁邊。選擇按鈕是為了保留原有設計程序,其賦值為布爾型變量,點擊選擇按鈕,按鈕為灰色時,表示操作時按原設計程序執行,得靠人工去看標桿來確認閘閥位置;選擇按鈕為綠色時,表示操作時按改造后程序執行。其原三次風高溫閘閥組窗口的正反轉電動機啟停控制部分顯示灰色,不可點擊控制,可防止操作員誤操作。窯操作員可根據操作界面上的模擬量值知道閘閥位置。

  3)其次在SETP7上編定PLC程序,只要給模擬量給定賦值時,程序就要把給定量與當前反饋量數值相比較,差值取絕對值,把絕對值除以100(閥門開度為0~100%),乘以單行程周期時間(47s),乘積取整,作為電動機運行時間;反饋量與給定量數值做比較,反饋量>給定量時(關限位未到時)說明要把閘閥開度關小,反之,反饋量<給定量時(開限位未到時)說明要把閘閥開度開大;當兩值相等時,發一脈沖信號使電動機停止,此時把給定量數值賦值給反饋量,說明三次風閘閥開關已到位。

  經過試驗測試后,到達了預期效果,自2009年3月改造后,三次風閘閥使用一直保持良好狀態。