焦化厂自动配煤控制系统的设计运用研究

2020-03-29张楠

探索科学(学术版) 2020年12期

张楠

冀中能源峰峰集团河北峰煤焦化有限公司河北邯郸056200

1 引言

传统的备煤和配煤方式需要消耗较多人力财力,制约了钢铁行业的发展。将自动控制系统引入到焦化厂的管理中可以激发企业的生产活力,从而提升企业的生产能力。PLC作为一种可编程的控制器能够和焦化厂备煤、配煤工作相契合,从而实现工作的自动化和生产力的提升。这项技术与传统的配煤方式相比,不仅节约了大量的生产成本,还能够克服露天煤场的缺点,实现备煤和配煤的一体化操作,从而为企业带来更大的经济效益。

2 自动配煤系统的组成和主要功能

自动配煤系统主要就是借助监控管理层面以及现场的测控层这两个部分构成的,其中监控管理层也是由两台本地节点的上位机以及多台远程节点的客户机组有效的构成了C/S客户端结构。同时本地节点的上位机同时也配备了现场总线的相应的接口卡,主要是从现场总线中获取PLC等数据采集设备中的不同的数据。为了保障系统能够具备一定的稳定性,因此系统采用了双击冗余,同时也将另一台工控机采用同样的形式与现场总线进行连接,如果其中一台工控机出现了一定的问题,那么另一台可以继续进行运行。不同的客户的工作站配备有大量的监控方面的软件,同时也会借助本地的一些网络软件向局域网来发布相关的数据信息。现场测控层主要是由PLC及其相连接的一些现场信息的相关的测控设备所构成,PLC 主要负责对现场的一些数据信息进行采集,同时对相关的设备进行控制。其中CPU3152 DP集成了PROFIBUS-DP现场总线接口装置,分布式I/O系统在现场运行的过程中主要采用的是固定的设备进行连接,同时相关模块下的与之对应的执行器以及传感器连接到设备,相关设备与现场设备提供输出数据并且像相关的设备输出一些数据并且向CPU 或相关的设备上输入数据内容。

系统的主要功能有:(1)远程控制系统,工作人员只需要通过鼠标操作即可完成对现场各种电器设备的启停。同时也对开车的能够及时的做出相应的开车预告,及时针对故障做好停车,同时做好开关机连锁功能。(2)实时显示一些设备正在运行的状态,在超限之后会做出报警的一些相关提示声音。(3)实时状态下可以显示一些贮煤槽煤量,同时还会显示一些煤塔的一些料位,同时对于配料的一些总计的煤量也需要及时的进行总结,并且计算出相应的瞬时流量的参数。(4)自定义调整配方。(5)管理员、操作员两级保护措施,确保系统安全性。(6)记录操作历史、配煤实时曲线。(7)故障自主诊断和远程维护。系统可以根据实时监测数据监测并发出报警,同时记录报警时的各项数据,以供日后参考。另外系统可以通过网络控制实现远程维护,提高系统的运行效率。(8)报表统计和打印,将数据上传至局域网进行参考和保存。

3 主要控制信号及主要设备联锁关系

通过使用本厂已有的称重仪表来当做自动配煤的一个装置,将其与螺旋给料器结合形成闭环调节控制回路,从而实现配煤的自动化。工作人员根据控制系统的数据合理设置皮带机的流量,通过通讯系统将数据传输给称重控制器上,然后经过以表计量测得瞬时流量,根据实际流量和给定流量进行计算,将数据信号传输给变频器,通过变频器调控螺旋给料机的电机转动速度从而控制下料量来实现煤流量的自动化调配。

在配煤工作开展的过程中需要对控制系统进行严格的控制,同时将其中的计算器进行检查,并且借助监控系统来对相关的配料的一些流量进行计算,并且对于给定的一些流量一些实际上的一些流量出现的偏差进行分析和计算。如果在固定时间段之内的配料机器的相应的实际流量如果出现了比较大的误差,那么系统就会认为配料调节工作出现问题:如果超过了给定的一些流量那么就会一直出现报警的相关提示,如果没有超过相关的一些流量那么敲击器就会不断的开始工作并且一段时间内没有恢复正常就会显示出报警的提示,这时候就需要工作人员及时作出提醒并且处理好相关的问题。

通过工艺分析,结合生产实际测试,优化原有的复杂模型,引入模糊控制理论,设计模糊控制器,完成配煤的控制。

4 系统运行过程出现的问题与解决方案

(1)断流配煤不能自动停车。曾出现过Y15皮带停运,仅有Y16皮带单独配煤的情况,通过技术员和微机操作员的协同操作,添加了逻辑停机程序,使得在生产中如果出现了缺头或断流配煤时系统会自动停车。

(2)配比出现误差较大时未报警。当配比的误差超过了最大的允许范围时报警系统没有自动报警,造成了工作人员发现情况、调整配比工作滞后,从而影响了配煤的精度。结合实际情况来进行分析,对于相关的报警程序需要及时的进行分析,同时编制出科学合理的一些程序内容并且安装上与之相应的自动报警装置。配煤量在出现误差的情况下,相关的控制系统也会及时的做出反应,提醒工作人员查找问题并且处理。

(3)闸板的开度需要配煤盘人员结合现场进行操作,否则很难达到相关工作人员的要求。在日常的生产过程中微机人员如果发现某一盘号出现了问题,配量也不够准确的情况下控制电流已经接近了极限,这样的情况下只能告诉工作人员对现场的调节闸板进行开度,同时对于配煤人员对电流控制的小大以及微机的相关控制工作也需要及时作出调整,手工操作度的一些精确度是有限制的,因此可以将升降闸板操作改程相应的电动控制,并且将一整套的操作装置设置到微机室内,改造之后可以结合实际情况来适当调整闸板开度。

经过采取了相应的改进措施之后,自动配煤系统可以做到精确的配煤比,配煤的质量及合格率也得到了了提升。