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卸料器的控制实现及循环使用

2019-04-14 13:45:05
烧结大 烟道排灰分干式和湿式两种。湿法排灰采用水封拉链,降尘管灰斗下的卸灰管直接插入一个船形水槽里,再用刮板把沉于槽底的灰尘和进入水槽的小格散料一起捞出加入到混合料中,实现再循环。但由于湿式物料影响配料精度,设备故障较多,随着技术的发展,大中型烧结机   多采用干式排灰。干式排灰配料   同时减少了污水的处理量。以下针对干法排灰进行讨论。
1干法排灰及其设备
干法排灰是将大 烟道灰斗的灰通过双层卸料器定时排放到其下密闭带除尘的输灰皮带下运出,以干态再进入烧结系统循环使用。
干法排灰所用双层卸料器设备及其控制是干法排灰的关键。近年来,设备逐步改进和完善,目前在大中型烧结机使用的卸料器主要有:电动蘑菇头双层卸料器和电液动双层插板阀。
电液动双层插板阀是由2个上下串联的电液推杆驱动的插板组成,控制电液动插板的开闭组合实现卸灰。
电动蘑菇头双层卸料器是由电动机驱动动凸轮旋转,推动连杆、锤头动作,依靠锤头的自重开、闭卸料器。
2卸料器的控制实现
卸料器的控制要使得灰斗内的灰在不漏风的情况下卸到皮带上,有周期性特性,且沿烟道方向的二、三十个灰斗(烧结机越大,灰斗越多)的进灰量是不同的,各阀卸灰周期也有所不同,一般机头至机尾,灰量递减,卸灰周期可适当加大,减少设备动作频率,增加设备使用寿命。
卸料器设备厂家针对烧结运用己开发了由单片机控制的电控设备,能够实现两地操作、定时排灰和故障诊断等。但由于其上下游设备为烧结PLC控制,联锁需要通过复杂的接口信号实现,控制的完整性差,而且单片机放置在机旁控制箱内,环境差,故障率高,造成使用和维护成本高。比较好的方法是将卸料器的控制全部纳入烧结PLC系统内,实现无缝、透明和低成本控制。
从控制角度看,电动蘑菇头卸料器有好的地方。对于电动蘑菇头式卸料器,因只有一台电机和一个检测凸轮位置的接近开关,只要定时控制电机启动和停止,即可实现自动卸灰,控制简单,本文不赘述,主要论述控制较为复杂的双层插板阀。
2.1双层插板阀控制原理
双层插板阀处于初始位置,2个插板均关闭到位,当上下游设备需要该卸料器工作时,由PLC给出信号控制上插板电液推杆电机反转,使得上插板徐徐打开,当接近开关检测到上插板开到位后,PLC停止电机运转,同时开始计时,如10s(程序设定)卸灰时间,时间到,则PLC控制上插板电液推杆电机正转,上插板徐徐关闭,当接近开关检测到上插板关到位后,PLC停止电机运转,至此灰斗中的灰排放到上下插板之间的缓冲腔内;上插板关到位后,PLC给出信号控制下插板电液推杆电机反转,使得下插板徐徐打开,当接近开关检测到下插板开到位后,PLC停止电机运转,同时开始计时,如10s(程序设定)卸灰时间,时间到,则PLC控制下插板推杆电机正转,下插板徐徐关闭,当接近开关检测到下插板关到位后,PLC停止电机运转;至此,缓冲仓内的灰又排放到输灰皮带上,完成一个完整的卸灰流程。
一个流程过后,启动循环卸灰定时器,时间到,进入下一个卸灰流程,卸料器按照程序设定时序自动卸灰。烟道所有卸料器按照各自卸灰周期工作,实现烧结烟道自动卸灰。
2.2控制实现
l)设备控制级。
设置MCC用作卸料器电机控制;设置机旁操作箱作为现场操作人机界面。MCC及操作箱内所有I/O信号通过远程I/O和现场总线连接到烧结PLC系统。
2)PLC控制。
烧结PLC采用模块化编程,设置子程序用作烟道卸灰控制,子程序的控制对象是烟道全部的卸料器和下部的输灰皮带。由于各卸料器主要差异在于卸灰周期不同,采用用户自定义功能块进行编程。各卸料器控制只要调用用户功能块,对用户功能块变量赋各自的值,即可实现各自逻辑控制。这样程序结构简洁,易于阅读和诊断。
从控制原理可知,电机启动和停止依靠接近开关的信号,而接近开关是易损元件,当接近开关不能给出正确信号时,会造成电机不启动或不停止,可能会损坏电机,鉴于此,程序中设置故障诊断程序,在指定的时间内如检测不到阀板到位信号,则会停止电机运转并警报,便于操作、技术人员及时发现和诊断故障。由于阀体个体差异,行程时间不同,指定的到位时间适当大些,避免误信号发生。故障时,检修人员只要将机旁操作箱选择开关置于“机旁”位,就将该卸料器从自动程序中切离出去,进行机旁操作检修,检修完毕,只要将机旁操作箱选择开关恢复“集中”位,该卸料器又自动进入自动程序状态。
3)监控。
机旁操作通过机旁操作箱,主要用于调试、检修;生产过程主要监控手段是通过与PLC系统连接的HMI上实现,为主要人机界面。HMI通过工业以太网采集PLC内有关实时数据,通过标签管理、存储和运算,提供HMI数据,实现对卸料器的操作、监视、故障诊断及查询等。
为方便操作人员使用,对于不常调整的参数,固化在PLC程序内,需由人员进行修改;对于需要操作员根据工况调整的数据,比如卸灰周期等,设置在HMI上,由操作员输入,自动下载到PLC中,实现控制。
某钢铁厂烧结机烟道22只卸料器被分成5组,每组的卸灰循环时间由操作员键盘输入确定。各插板状态通过颜色确定一红色代表全关闭,绿色代表全打开,其他状态用灰色表示,当卸料器出现故障,卸料器标识闪烁,操作人员很方便识别。
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