李金成,湯順祥,張國俊,楊華友

(云南文山斗南錳業(yè)股份有限公司,云南 硯山 663101)

隨著礦熱爐容量的增大,礦熱爐所消耗的原料也隨著增多,從而要求爐頂布料系統(tǒng)的布料能力隨之增大。傳統(tǒng)的布料系統(tǒng)控制采用的繼電器控制,需要的繼電器多線復(fù)雜,因此故障多,維修困難,費(fèi)工費(fèi)時(shí),不利于工藝的改進(jìn)。引進(jìn)半自動PLC智能化控制系統(tǒng),可使接線大為簡化,安裝也十分方便。但經(jīng)過實(shí)踐運(yùn)用,反映出不能夠很好適應(yīng)企業(yè)的工藝生產(chǎn),暴露出許多問題。

1 存在的問題

1.1 下料量不能自動控制

12 500 kVA型布料系統(tǒng)示意圖如圖1所示。

圖1 爐頂料倉布置

從圖1可以看出,礦熱爐的儲備料倉呈環(huán)形布置。并通過集電器與環(huán)形滑線把電源輸送到料車上,是活動觸頭。半自動PLC智能化控制系統(tǒng)進(jìn)行控制時(shí),對下料量不能實(shí)現(xiàn)自動控制。每加一次料,操作工需在控制室內(nèi)發(fā)出加料信號,然后出來觀察料倉加料情況。待料倉將滿,再回到控制室停止加料,才能料倉進(jìn)行加料,給操作帶來極大不便。

1.2 料車到位不準(zhǔn)確

料車到達(dá)指定的倉位是由PLC內(nèi)部程序延時(shí)時(shí)間來控制的,而時(shí)間是按料車正常運(yùn)行的情況設(shè)定的固定值。經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行生產(chǎn)后,料車的制動器會有一定的磨損,或者料倉運(yùn)行過程中震動等都會引起制動器松動,導(dǎo)致料車不能夠定點(diǎn)停車,布料不準(zhǔn),引發(fā)設(shè)備故障,加大修理量,同時(shí)增加操作人員勞動強(qiáng)度。

1.3 下料閘門故障多

由于加料過程是自動控制,即料車開、關(guān)閘門是由PLC程序固定時(shí)間控制。料車在長時(shí)間運(yùn)行后,液壓油溫上升,油質(zhì)發(fā)生變化、老化,造成程序時(shí)間與實(shí)際運(yùn)行時(shí)間不統(tǒng)一。當(dāng)料車實(shí)際的開、關(guān)閘門的時(shí)間超過程序時(shí)間時(shí),會造成料倉中的原料未下完就關(guān)閉閘門,重而出現(xiàn)閘門關(guān)不到位、重復(fù)二次加料等故障;當(dāng)料車實(shí)際的開、關(guān)閘門時(shí)間比程序時(shí)間短時(shí),會造成提前開、關(guān)到位,重而出現(xiàn)液壓油泵、電機(jī)堵轉(zhuǎn),造成設(shè)備故障。

2 F24工業(yè)用無線電遙控器控制原理[1-4]

2.1 F24工業(yè)用無線電遙控器控制與礦熱爐爐頂布料控制對比分析

F24工業(yè)用無線電遙控器包括發(fā)射器和接收器兩部分,兩者通過遙控配對設(shè)定方式,設(shè)定成相同的識別碼就能正常工作,實(shí)現(xiàn)F24的控制功能。筆者從F24原理控制圖(如圖2所示)及布料系統(tǒng)原理控制圖(如圖3所示)分析兩者間能否實(shí)現(xiàn)對接。

圖2 F24接線原理

圖3 環(huán)形料車原理

從原理圖來看,布料系統(tǒng)的運(yùn)行控制包括:震動給料,輸送帶,料車正、反轉(zhuǎn),開、關(guān)閘門6個(gè)控制支路。而F24控制器共有21組控制觸點(diǎn),能夠滿足對布料系統(tǒng)的控制。

2.2 F24在礦熱爐爐頂布料的控制原理

F24控制器在布料系統(tǒng)中的控制原理圖(如圖4所示):

圖4 F24無線電遙控器控制原理

如圖4結(jié)果表明:按下遙控器EAST按鈕,接收器得到對應(yīng)的控制信號,二級控制KA1得電閉合,KM4 、KM2、KAB5、KM10、KM7 相應(yīng)得電閉合,料車正轉(zhuǎn)到達(dá)指定倉位,其他的控制同理。

2.3 F24在礦熱爐爐頂布料控制的優(yōu)越性[5]

1)便操作。F24的控制范圍是周圍50 m,即在這個(gè)范圍內(nèi)的任何一個(gè)點(diǎn),操作人員都能進(jìn)行布料操作。減輕操作人員在控制室操作到外圍觀察下料量在回控制室操作的工作量。

2)便運(yùn)行。F24的控制是點(diǎn)動控制,接收器的觸點(diǎn)存在互鎖。若同時(shí)按下遙控器的兩個(gè)控制按鈕,接收器認(rèn)為接收到錯(cuò)誤信號而不動作。在布料過程中,如果料車超前或者滯后,操作人員可以作相應(yīng)的調(diào)整在進(jìn)行下一步操作,避免了因下料不準(zhǔn)確而導(dǎo)致設(shè)備故障。同理,下料閘門的開、關(guān)時(shí)間也不會因過長或過短而引發(fā)設(shè)備故障。確保料車隨時(shí)處在正常運(yùn)行狀態(tài)。

3)便維護(hù)。由于操作人員外圍任何一個(gè)點(diǎn)都能進(jìn)行布料控制,就可以很好的觀察外圍設(shè)備運(yùn)行情況。發(fā)現(xiàn)問題時(shí)能及時(shí)控制設(shè)備,把事故的危害降到最低,同時(shí)也可以把事故消除在萌芽狀態(tài)。延長設(shè)備的使用壽命。

4)滿足生產(chǎn)工藝要求。料車完成一次布料過程平均需要100 s,每1次能布料700 kg,每小時(shí)能布25 t料,每班能布200 t料,1 d就能布600 t料。1臺12 500 kVA型礦熱爐每天需要用料400 t。即每班每天布料的時(shí)間只需5.3 h即可供爐子用料,還余下2.7 h的布料空間。

5)降成本。人員操作簡便了,設(shè)備故障減少了,設(shè)備的運(yùn)行也走向正常,維修成本隨之下降,也就提高了經(jīng)濟(jì)效益。

經(jīng)過理論的論證及實(shí)際運(yùn)用,F24工業(yè)用無線電遙控器的安裝簡便,控制簡單,經(jīng)濟(jì)又實(shí)惠。既滿足了礦熱電爐生產(chǎn)硅錳合金工藝要求。同時(shí)還余留了一定的空間,為今后擴(kuò)大生產(chǎn)能力奠定基礎(chǔ)。

3 結(jié) 語

遺留的問題是外圍安裝攝像監(jiān)控,以實(shí)現(xiàn)操作人員定點(diǎn)操作。通過實(shí)踐得出結(jié)論,再先進(jìn)的設(shè)備,也要選擇適合的控制元件來控制。只有能適應(yīng)生產(chǎn)的需要,達(dá)到控制簡便、適用,才能體現(xiàn)其先進(jìn)性。

[1]薛少初,連賽英.工廠電氣控制設(shè)備[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1990.

[2]范承志,江傳桂,孫士乾,等.電路原理[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001.

[3]鄭慰萱,王忠慶.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,1990.

[4]薛文,柯節(jié)成.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,1992.

[5]陳小虎.工廠供電技術(shù)[M].北京:高等教育出版社,2001.