高爐鼓風(fēng)機(jī)冗余自動(dòng)控制系統(tǒng)研究與應(yīng)用

高爐鼓風(fēng)機(jī)冗余自動(dòng)控制系統(tǒng)研究與應(yīng)用高爐鼓風(fēng)機(jī)冗余自動(dòng)控制系統(tǒng)研究與應(yīng)用徐永強(qiáng) 事業(yè)部，唐山063000)冗余控制，控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，達(dá)到ngQiang0前言的靠性和可用性。如果控制系統(tǒng)不夠穩(wěn)定渣等重大生產(chǎn)事故和安全事故，其直接穩(wěn)定性及可靠性提高要求。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1Fig.1Structureofsystem該控制系統(tǒng)核心采用西門子S7—400H冗余系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)總線采用主-從通訊。CPU集成的DP端口作為主站DPMaster，由高可靠性IM153-2接口模塊、有源總線模塊及標(biāo)準(zhǔn)300系列I／O模塊組成從站Slave。PROFIBUS-DP是一種高速通訊總線,特別適合于裝置一級(jí)自動(dòng)控制系統(tǒng)與分散的I／O之間通訊。兩臺(tái)操作員站和PLC間的工廠總線采用兩臺(tái)西門子工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)進(jìn)行S7通訊，實(shí)現(xiàn)了四通道冗余通訊，任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)或線路造成的網(wǎng)絡(luò)故障均不會(huì)影響系統(tǒng)正常通訊。計(jì)算機(jī)和控制系統(tǒng)使用知名品牌大容量在線式UPS電源，并利用計(jì)算機(jī)對(duì)UPS電源及工作狀態(tài)實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控及報(bào)警輸出。WindowsXpCPA卡，以實(shí)現(xiàn)和PLC之間的S7冗余通訊、狀態(tài)監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、設(shè)為西門子的冗余套裝產(chǎn)品6ES7417，其中包含UR2ALU-H機(jī)架兩測(cè)元件如軸振動(dòng)、軸位移、轉(zhuǎn)速檢測(cè)、前置放大器、壓力故障往往高于硬件。因?yàn)檐浖嬖诘膯栴}不易體計(jì)不僅僅是對(duì)編程軟件的熟練應(yīng)用，更重要的是還要考慮員站使用了英文版WinCC6．2SCADA軟件，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)軟件，是一個(gè)功能強(qiáng)大的監(jiān)控系統(tǒng)，既可以用來完成小規(guī)以用來完成復(fù)雜的工程項(xiàng)目?？刂葡到y(tǒng)使用SIMATICPCS7編程軟訊、數(shù)據(jù)采集、設(shè)備的啟動(dòng)、停機(jī)、連鎖保護(hù)、報(bào)警等相4主要工藝送風(fēng)流量及壓力，流量檢測(cè)由一者自動(dòng)操作。現(xiàn)場(chǎng)的靜葉伺服閥驅(qū)動(dòng)靜葉油缸，調(diào)節(jié)角度來改變送風(fēng)流量，靜際角度由位置變送器反饋至PLC，構(gòu)成一個(gè)小的PID定位控制系統(tǒng)。在機(jī)組轉(zhuǎn)速未轉(zhuǎn)速≧1500rpm、并且接收到并網(wǎng)信號(hào)MMLOAD，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出靜葉釋放命令，靜葉釋放至25°并保持。當(dāng)系統(tǒng)投入自動(dòng)縮性產(chǎn)生了不穩(wěn)定狀態(tài)。如果送風(fēng)管路中的氣體壓力，就會(huì)使氣體很快倒流，待管路中的壓力下降后，氣體始就產(chǎn)生了喘振。為了實(shí)現(xiàn)放空防喘振要求，控制系統(tǒng)起碼具備以下基本條件：系統(tǒng)能按所控制的風(fēng)機(jī)特性曲線預(yù)先給出防喘振曲線(放空線)，喘振線的理論計(jì)算和實(shí)際喘振線的檢測(cè)都難于準(zhǔn)確，同時(shí)為了安全起見，實(shí)用之前設(shè)一道防線，稱為防喘振線，或放空線、放風(fēng)線。兩線之間留5%機(jī)喘振。應(yīng)測(cè)出實(shí)際運(yùn)行工況點(diǎn)，并判斷所處的位置：如果在放空線以下，放空閥關(guān)閉；如果在放空線以上，應(yīng)打開。風(fēng)機(jī)出口應(yīng)設(shè)放空管線和放空閥，放空閥既要具備成逆流的原因有兩方面，一是喘振的進(jìn)一喘振的形成過程時(shí)已經(jīng)講過喘振的本質(zhì)是葉片凸側(cè)的氣流分離現(xiàn)分離結(jié)果會(huì)造成壓縮機(jī)的排氣量和排氣壓力急劇下降，如果管網(wǎng)容不會(huì)隨之下降，因而形成管網(wǎng)壓力大于壓縮機(jī)的排氣壓力，形成壓經(jīng)零變負(fù)，即管網(wǎng)的氣體向壓縮機(jī)體內(nèi)倒流，所以說逆流是喘振的方面原因是工藝系統(tǒng)事故使外部管網(wǎng)內(nèi)的壓力驟然升高，形成氣流為了加強(qiáng)防喘振保護(hù)，設(shè)置了逆流保護(hù)系統(tǒng)作為防喘振系統(tǒng)的后備量信號(hào)，系統(tǒng)接到該信號(hào)續(xù)時(shí)間有以下幾種類型：若在T2(2S)時(shí)TS間內(nèi)不再出現(xiàn)，則這時(shí)只由防喘振系統(tǒng)開適當(dāng)?shù)拈_度以消除喘振，并由計(jì)數(shù)器計(jì)零流量次TT便迅速消除喘振和逆流；②靜葉迅速退回至最小工作角強(qiáng)制關(guān)閉。由于放空閥的全開，可望消除逆流，這時(shí)機(jī)組處恢復(fù)正常后，再按正常啟動(dòng)程序恢復(fù)向工藝送風(fēng)。如果在放空閥打開T4(6S)時(shí)間內(nèi)仍不能消除喘振(即仍存在零流量信號(hào))，則在發(fā)生持續(xù)逆流2安全運(yùn)行(逆流)流程Fig.2FlowchartofsafetyrunningUPS流雙回路供電并可自動(dòng)切換，并在低壓系統(tǒng)母線側(cè)安裝一套自啟動(dòng)瞬間失壓掉電時(shí)能自動(dòng)重合閘迅速恢復(fù)系統(tǒng)供電，以上措施的采取能最集成電路，雖然適用于工業(yè)環(huán)境，但仍然易受電源、變頻良好的接地?zé)o疑是較為理想的解決辦法。本風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)Q，機(jī)架之間采用粗軟銅線進(jìn)行件組態(tài)及配置二的潤(rùn)滑)采用分散組態(tài)，原設(shè)計(jì)將三個(gè)壓力開關(guān)點(diǎn)塊出現(xiàn)意外將可能導(dǎo)致誤停機(jī)。在系統(tǒng)安裝電，全部組態(tài)為四線電流，除使用屏蔽電纜OBOBOBOBOB83OB84OB85OB87OB121等，確保非致命性內(nèi)部或外部電阻用來實(shí)時(shí)檢測(cè)軸瓦溫度，在到達(dá)報(bào)警值和停機(jī)值時(shí)發(fā)出旦熱電阻斷線或接觸不良使阻值升高，系統(tǒng)將會(huì)。實(shí)際調(diào)試中，系統(tǒng)增加了熱電阻斷線檢測(cè)功“聯(lián)合表決”的方法，防止了單一信號(hào)回路造成的現(xiàn)在線維