AB系列PLC在马钢煤焦化新区出焦除尘中的应用

AB系列PLC在马钢煤焦化新区出焦除尘中的应用

余素萍张克群

(马钢煤焦化公司安徽马鞍山243000)

摘要：通过介绍出焦除尘的工艺和设备构成，详细阐述了AB系列PLC在出焦除尘上的具体应用。AB系列软件可以通过灵活的组态和编程完美地实现了对现场设备的精确控制、以及生产过程中的工艺操作和监控要求。有效地发挥了出焦除尘在焦炉生产过程中的环保效益和经济效益。

关键词：除尘系统；除尘风机；数据采集；编程来b自b中a国x工n控7网

中图分类号：TP273：TQ520.5文献标识码：B

收稿日期：2014-12-05

作者简介：余素萍(1964-)，女， 马钢煤焦化公司能源车间， 工程师，从事电器技术管理工作。

在煤焦化工艺生产的出焦、装煤、熄焦和运焦等过程中，都会产生大量烟尘污染物。如果这些大量烟尘不进行处理和回收势必会污染环境、影响员工的健康和危害设备的使用寿命。根据国家权威机构统计结果，炼焦污染物在钢铁联合企业中污染物排放比例中，烟尘占5.6%，SO2占5.2%，工业粉尘占17.3%，其排放物仅次于炼铁和烧结，是污染大户。本文介绍了AB系列PLC控制系统在马钢煤焦化新区出焦除尘系统中的应用，实际运行效果表明该除尘系统可以有效降低烟尘的排放量，改善员工的作业环境，使污染物排放达到环保要求。来b自b中a国x工n控7网。

1除尘系统概述

1.1　除尘系统工艺过程简述

焦炉生产的装煤、推焦和熄焦过程都会产生一些含有焦油类物质和粉尘的污染气体。就对大气污染的程度而言，装煤大于出焦，出焦大于熄焦。本文主要讨论的除尘地面站系统正是针对实际需要所设计的。出焦除尘主要工艺过程是：当开启除尘系统以后，除尘风机低转速运行，混冷风阀处于开状态，有利于设备整体降温。当焦炉协调PLC把出焦信号送到除尘风机后，风机转到高速运行，混冷风阀自动关闭：拦焦车前端和下部焦尘罩捕集到的高温烟尘气体，经过一段除尘管道自然冷却以后，进入除尘器本体袋式除尘器净化，被除尘布袋过滤净化后的气体，经过在线监测合格后排入大气。当出焦结束，协调PLC把低速信号送到除尘风机后，风机开始往低速运行，混冷风阀再次打开。同时，除尘器上端的脉冲控制仪开始启动对布袋进行反吹，仓壁震动器启动把布袋灰上面附着的灰尘震下，排灰阀按照给定的控制方式打开，把灰尘排放到两侧的刮板输送机上，再汇总到横头刮板机上，经过斗式提升到将收集的粉尘运送入粉尘仓，卸灰时利用加湿卸灰机将粉尘喷水加湿后装入汽车。

1.2　除尘系统组成简述

除尘系统由主风机，主风机人口阀，偶合器，非常阀，管道切换阀，蓄热式冷却器，焦粉仓，3台刮板运输机，1台斗式提升机，14个脉冲袋式除尘器和连接管道等部分组成。其中每个脉冲袋式除尘器对应有1个脉冲控制仪，1个仓壁震动器，2层气动排灰阀。主风机有高、低两档转速，对应偶合器的高、低两档位置来控制。非常阀是混风装置，在风机为低转速时打开，高速时关闭。

2控制系统的硬件组成

控制级由AB大型的PLC ControlLogix5000控制器构成，由于对出焦除尘控制系统的稳定性安全可靠性要求都比较高，在硬件上采用两套PLC实现系统的冗余控制。设有主站和从站，其中出焦除尘为主站，各配置一个PLC的CPU，共设有五机架，其PLC硬件配置如图1所示：出焦除尘站有三个机架，筛焦站有两个机架。主站主要配有电源模块，CPU模块，I/O接口模块，1个模拟量输出模块，3个模拟量输入模块，4个数字量输出模块，12个数字量输入模块。中央控制室的操作站设有两台工控机，中央控制室工控机之间通过以太网连接，两个CPU之间都是通过Controlnet通讯电缆连接。采EtherNet/IP模块1756-ENBT，为了通讯的可靠性和实时性，通讯网络双环冗余控制，操作站设于中央控制室内，以便于集中控制。

3除尘系统PLC编程

按照功能分类的思想，将程序分为四个部分。

3.1　系统启动

由于除尘是按照设定的方式运行，根据工艺需要，实现除尘系统设备的自动循环启动运行。在除尘系统启动之前，首先判断启动条件是否满足，确定满足后方可启动。液力耦合器是模拟量控制的，在PLC程序中通过输出的模拟量方法来调节除尘风机的转速，设定高、低两档。通过电动执行器对液力耦合器进行调节，在推焦的过程中除尘风机高速运行，推焦结束的时候除尘风机处于低速运行。其控制流程如图2所示。

3.2　控制功能

实现各设备的顺序控制和逻辑控制，对系统的选择，切换，起点，终点的确定及对系统的运行进行控制和管理。

3.3　除尘风机的启动与停止

出焦除尘风机为1000KW的大功率风机，对启动和停止要求都很严格。对风机的启动设计成联锁启动的方式，图4为 除尘风机启动联锁画面图。当八个连锁条件都满足时，风机才允许启动，保证了生产的安全。

系统需要正常手动停止或因轻度故障自动停机止时,采用先停除尘风机,经过设定的一段时间后,接着停脉冲控制仪,再依此停仓壁震动器,排灰阀和刮板运输机。全部设备停止运行后,系统就处于停止状态。当系统出现紧急状况时，采用紧急手动停止或某些重故障自动停机的方式。此种停止方式，可以很快使系统处于停止状态。

为了保证现场和设备的安全，把重要的参数和风机进行了联锁，当参数超过了正常的范围，除尘风机就会联锁跳停，图5 除尘风机连锁停止图。

4控制系统的软件功能

计算机软件是以Windows xp为平台，采用AB组态软件RSview32，由于PLC程序要对所有设备进行集中控制，实现程序设定的自动控制功能，建立完善的人机交互界面，需要实现以下功能：

(1)对生产过程相关动态和静态数据进行实时在线监视，在主控制室进行操作统一监控。现场的运输设备既以在手动方式下独立操作控制，也可以在自动控制方式下实现组合联锁。

(2)对现场远程的控制点，在画面都显示实时和历史数据，提供各种查询窗口，图6为出焦除尘风机吸力历史趋势图。

(3)报警处理和故障诊断系统硬件、应用软件和网络软件都具有完善的故障自诊断功能。当某设备发生故障或某参数异常时，中控室的上位机监控画面就会立即报警，操作人员即可根据报警点的具体情况进行维护和分析。

5结语

自除尘系统投入运行以后，除尘效率非常高，工作环境大为改善。此除尘系统可供装煤或筛焦二环节共同使用或单独使用，区别仅在于除尘环节的安排位置，程序改动十分方便，适应性强。计算机(控制系统和PLC)过程控制除尘地面站系统，具有稳定的控制性能，良好的人机界面，在焦化厂除尘控制中具有较高的优越性。

参 考 文 献

[1]潘立慧，魏松波.干熄焦技术[M].北京：冶金工业出版社，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