本文作者:太阳不及你暖心

德兴铜矿二期碎矿的节能改造

太阳不及你暖心 2019-06-14 01:16:52 547 围观 65 评论

德兴铜矿二期工程投产十多年来,其碎矿联锁控制系统采用传统的不完善的继电器控制系统,该系统陈旧而且存在众多弊端,故障率高。1997年度,我厂依靠自我掌握PLC的能力,利用TI545可编程序控制器技术,对整个二期碎矿联锁控制系运行稳定,性能良好,保证了生产的顺利进行,并为我厂使用PLC积累了丰富的经验。

一、工艺流程及系统概况

碎矿流程采用两段一闭路流程。

该系统设计生产能力为2万t/d,碎矿最终产品粒度P80=12mm。破碎矿石是一个连续的生产作业过程,在碎矿系统中,给矿机、运输机、破碎机、筛子和除尘器等设备互相衔接、联成一条生产线。由于生产规模大,皮带多,整个系统战线很长。

对于这样的生产系统,90年代以前,国内许多选矿厂碎矿系统采用继电器-接触器联锁,取得了一定的成效。这种控制方式在中、小型破碎系统中,能够满足生产工艺的要求,具有优越性,但在大型选矿厂碎矿系统中,继电器-接触器方式却存在众多弊端,因为大型破碎系统的生产设备多,机台与机台之间的距离远,控制线路长而且繁杂,其适应性和可靠性却较差,查找故障不方便。继电器-接触器控制方式是由它们的接触点的相互联线构成的,一旦设备安装完毕,要改变控制过程和控制方式是很困难的,扩展性也较差,由于联线很多,相应的故障点也较多。

PC技术的发展,为碎矿联锁控制系统提供了一种新的有效的控制方式。

二、TI545系统的组成

TI545可编程序控制器是以微处理器为核心的多功能多任务工业控制装置。它由1KB的开关量中央处理器(CPU)板,远程底盘控制器(RBC)、底盘部件、电源模块、505系列输入/输入(I/O)模块、联想个人计算机等其它外围设备组成。

利用PLC可以构成多种控制系统:单机控制系统,集中控制系统,分散型控制系统和远程I/O控制系统。这次设计,我们采用的是远程I/O控制系统。因为远程I/O控制系统的控制比较独特,类似于集中控制,又具有分散型控制系统的特点,它利用现代数据通讯技术和网格技术、将远程输入/输出的模块移至现场,可以按装在离主机1000m远的地方,03基座离00基座有250m,实现就近采集,就近控制,整个系统由主机和若无恶不作上远程机(最多15个),以及相应的本地I/O通道和远程I/O通道组成,主机和远程机之间通过通讯电缆传递信息。

用户程序放在主机CPU控制器中,主机控制器是系统的核心部分,负责采集本地输入通道的信息,接收远程机的工作状态,以及采集远程输入通道的信息,并解算用户程序,直接控制本地输出通道或将输出传至远程机,间接控制远程机输出通道。

远程控制器无用户程序,不能独立运行,它的任务是:采集所属输入通道的信息,并将采集结果及本身的工作状态上传至主机,同时接收主机的输出信息,直接控制所属的输出通道。

采用远程I/O控制系统具有如下优点:

1、远程机通过远程底盘控制器(RBC)和主机中央处理器(CPU)建立通讯联系,这样做可以降低系统费用。

2、物理结构上,采用分散就近控制,节省控制电缆,减少线路对信号的干扰,提高系统的可靠性。

3、系统构成灵活、扩展容易,TI545可编程序控制器属积木式结构,可根据需要组成自己所需的系统。

由于采用单主机控制方式,对主机要求较高,危险相对集中,远程I/O控制系统适用于控制规模中等、控制对象比较分散、工程费用较低的场合。

4、远程I/O子系统的应用

远程I/O控制系统,利用数据通讯和系统互边、网络构成技术,将系统各个部分有机地组合起来。

我矿二期碎矿联锁控制系统中,选用了CPU板(545-1104)1块,电源板(505-6660)4块,远程底盘(505-6516)4只,远程底盘控制器(505-6851A)3块,505系列220VAC开关量输入板(505-4416,16)19块,110/220VAC输出板(505-4816,16点,2A)19块,1台联想计算机。每只远程底盘最多可插入16块输入板或8块输出板。这台PC对二其碎矿系统6台铁板给矿机、22台给矿机、2台重筛、10台单筛、17条运输皮带进行系统控制,对10台圆锥破碎机、18台风机设备进行运行状态监视。

三、软件编程及测试

由于远程I/O控制系统采用单主机结构,故只能在主机上编程。在编程调试前,必须进行必要的硬件设置,编制相应的通讯初始化程序,其它操作与单机控制相同。对远程I/O通道的编程与本地I/O通道相同。

通讯初始化程序的功能是:在PLC上电开始运行时,对通讯参数进行初始化,分配各远程局的I/O点,规定各点的定义号,建立网络联系,规定时,要做到合理分配,留有一定的余量。

由于二期碎矿系统战线很长,且连续作业,因此、其中任何1台设备发生故障都需使部分设计停车或全线停车,启动和停车时的任何一个错误操作都会造成事故,考虑到流程中有4个缓冲矿仓和一个粉矿仓,系统中有较大容量的设备,因此,这个系统的控制程序必须满足如下要求:

1、必须有各种规定信号,便于生产指挥和操作。

2、各台设备必须按工艺过程规定的顺序,以一定的时间间隔相继启动,启动次序与矿料运行方向相反。

3、各台设备既能单独启动,又可以成组启动;既可以在控制室集中控制,又可以在现场操作。

4、停止整个生产系统时,停车的次序必须和启动的次序相反,即和矿石运行方向一致。

5、在发生故障的情况下,故障点前的设备逆流程序瞬时停车,故障点后的设备可以继续运转。

6、为了改善现场的工作环境,18台除尘设备必须在其设备之前启动。

碎矿系统设备的启动:12#、17#最尾端的运输皮带同时启动,上下机台之间相隔2~10秒钟启动,全部生产设备启动共用2min时间。设备进行启动,利用计时器构成梯级逻辑图。

生产设备运行过程中,当某分段内某一设备被迫停车时,所有给该设备供矿的设备停车,而其它设备照常运转。在递级逻辑中,以矿仓为界,采用了按分段内设备联锁的控制方式,程序中考虑了全系统集中联锁控制,分段手动启动,联锁控制和单台设备现场单独控制3种运行方式。

系统开、停车有规定的信号联系,在程离中,利用计时器在集中控制模拟屏上能发出1min的长响信号作启动预告信号,各机台操作人员对设备进行检查,做好开车前的准备工作,回答灯光信号,只有在各厂戽不同平面的九个点都回答了信号,表示一切准备工作就绪后,才能集中联锁启动,保证了人身、设备安全。系统在按前述的两种停车方式进行停车时,都设计了响铃7S,停铃3s,重复三次的停车信号,说明系统要停车。

为了适应工艺流程的需要,用启程序自试车之日到目前为止,已进行过十几次变动,基本上满足了工艺的要求。

四、PC的维护和保着

TI545系列PC用于我矿生产系统,由于是自己设计,自己安装调试,对于我们是一次挑战,我们边模索,边实践,边总结经验,设备安装、调试、运行都符合要求。PC电源,我们采用高压配电室的所用变压器电源,而不采用各厂房的变压器电源(二期碎矿有6台变压器),以防PC电源中断,影响PC和某分段流程的运行,在电源进入PC之前分别加装了两台380/200V隔离变压器,以抗干扰。对PC接地系统进行了检查,测试,做到可靠接地。

系统运行过程中,由于碎矿作业粉尘浓度大,直接影响到控制室内PC设备的稳定运行,PC模块上有许多集成块元件,矿石粉尘在模块上的积累,有可能引起元器元器件的短路而使模块损坏,造成系统停车。因此,我们对粉尘的侵入采取了一些措施,PC控制柜底部,电缆入口处进入粉尘较大,我们用石棉绳等进行密封处理。为了确保皮带运办理机在检修时的安全、同时考虑系统失效问题,对每条皮带运输机都安装了一只到几只事故急停开关,它有明显的机械断开位置,以确保人身安全。由于我矿电网电压波动动大,350/220V系统电压经常超出PC主机要求的电压范围(200~230V)。为此,我们加装了一台3KV的UPS不间断电源对PC主机进行供电。

五、效益计算

六、结束语

(一)本控制纱统结构简单,故障率较低,插件板之间相互独立,远程控制盘可通过通讯电缆连接深入到各厂房配电室。

(二)适用性缋,扩充性能好。本系统使用梯级图编程,易于掌握。因工艺流程改变需改变控制方式时,只需对用户程序作些修改而不必动原来设备接线、很快就能实现。

(三)操作简单,显示直观,查找故障方便。每台设备只要单机能独立启动,集中联锁一般就不会有问题。每块PC模块面板上均有发光二级管显示,可以反映系统运行情况。

(四)待处理的问题。由于碎矿粉尘大,特别是单筛厂房远程控制器,门窗不密闭,大量粉尘进入PC柜内,严重影响PC的安全运行,应尽快将PC控制室加以防尘密封。

实验证明,TL545可编程序控制器作为碎矿工艺流程控制是非常理想的,只要PC内存允许,可以利用PC以各种各样的联锁控制方式实现对生产设备的控制,到目前为止,我们只使用了PC的一部分功能,其它功能还有待于今后进一步开发利用。这次PC自我设计,自我改造的成功应用,为我矿利用PC改造老设备的控制、探索出了一条新路。

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盗墓笔记不是小说是阳光 游客 2019-04-26 11:16:08 板凳 回复
博主很喜欢看书么?
嗑药仙子 游客 2019-04-26 11:15:25 椅子 回复
并不完美,所以不希望大家做这个!
笑对人生 游客 2019-04-26 10:05:49 沙发 回复
灰常谢谢。
清风吹我襟 游客 2019-04-26 09:09:39 凉席 回复
这个没试过~
梦想之旅 游客 2019-04-26 07:39:39 地板 回复
谢谢您的赞