【摘 要】棒材區(qū)域加熱爐原設(shè)計(jì)存在較大的安全隱患，異常情況下容易引起煤氣安全事故。針對(duì)實(shí)際情況在加熱爐增加了1套煤氣快切控制系統(tǒng)，安裝快切閥、增加控制柜、編制控制程序、增加快切控制人機(jī)界面，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)快切閥可以快速關(guān)斷，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的煤氣安全事故。

【關(guān)鍵詞】煤氣快切閥 GE 90-30 PLC 快切監(jiān)控畫面

棒材加熱爐為蓄熱式加熱爐，燃燒換向程序均使用使用GE PLC系統(tǒng)控制，在多年的使用過程中發(fā)現(xiàn)以下問題：意外停電時(shí)，操作工不能及時(shí)從操作室控制煤氣的快速切斷；計(jì)算機(jī)控制故障、操作故障時(shí)，煤氣沒有快速切斷功能；在故障狀態(tài)容易造成煤氣的泄露，出現(xiàn)煤氣泄露故障；問題嚴(yán)重時(shí)，甚至可能發(fā)生加熱爐爆炸等嚴(yán)重事故，存在十分嚴(yán)重的安全隱患。根據(jù)以上情況，我們決定對(duì)棒材加熱爐增加快切控制系統(tǒng)。

一、總體思路

根據(jù)原來爐區(qū)控制系統(tǒng)所用設(shè)備特點(diǎn)，為了節(jié)約成本，制定了使用與原爐區(qū)一樣的GE控制系統(tǒng)，在原有的基礎(chǔ)上增加擴(kuò)展機(jī)架，這樣一方面是實(shí)現(xiàn)所用備件統(tǒng)一，便于降低備件儲(chǔ)備成本，一方面便于協(xié)調(diào)控制程序，便于系統(tǒng)維護(hù)。設(shè)計(jì)總體上是利用原爐區(qū)燃燒控制系統(tǒng)，在原來燃燒控制主PLC的基礎(chǔ)上，增加一組PLC遠(yuǎn)程IO柜，專門對(duì)加熱爐煤氣快切進(jìn)行控制，在原有燃燒換向程序的基礎(chǔ)上，增加煤氣快切控制程序。利用原來燃燒主PLC作為控制的，增加一組遠(yuǎn)程IO模塊，專門用于煤氣快切的控制，即可以降低了成本，又加縮短了改造周期。工作范圍包括：

（一）新增煤氣快切控制柜，加在儀表室內(nèi)原PLC旁邊新加一組煤氣快切柜，柜內(nèi)安裝1套遠(yuǎn)程GE 90-30 遠(yuǎn)程IO模塊。

（二）爐頂管道增加一加、二加和均熱快切閥，有快切IO柜內(nèi)的PLC模塊控制快切閥的動(dòng)作。

（三）軟件方面，在原燃燒控制程序的基礎(chǔ)上，新增煤氣快切子程序塊，并在主程序中調(diào)用。并在燃燒控制畫面的基礎(chǔ)上增加煤氣快切控制的畫面以便操作工從畫面上操作。

二、方案實(shí)施

爐頂安裝煤氣總管快切1套，煤氣支管快切3套，點(diǎn)火煤氣快切1套。

柜內(nèi)新加一塊連接地板IC693CHS392及IO模塊：一塊電源模塊IC693PWR330，32點(diǎn)數(shù)字量輸入模塊IC693MDL655，32點(diǎn)數(shù)字量輸出模塊IC693MDL753，及模擬量輸入模塊IC693ALG223。柜門上新增加一加熱段、二加熱段、勻熱段、點(diǎn)火和煤氣總管的快切指示燈，和對(duì)應(yīng)的打開、關(guān)斷操作旋鈕及本地遠(yuǎn)程選擇和備用旋鈕等硬件設(shè)施。

在原燃燒程序的基礎(chǔ)上新增加快切子程序用于快切閥門的控制和連鎖報(bào)警，快切自動(dòng)切斷條件：（1）、煤氣總管壓力低于4.5kPa或空氣總管壓力低于4.0kPa或壓縮空氣壓力低于0.2MPa時(shí)切斷總管、支管和點(diǎn)火快切閥門，防止出現(xiàn)回火、短路等容易引起爆炸的事故。（2）、煤氣分段支管壓力小于2kPa延時(shí)0.5秒切斷相應(yīng)的支管快切閥門?？刂茣?huì)柜安裝有聲光報(bào)警器，當(dāng)上述快切條件滿足時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警提醒操作工及時(shí)處理。

使用CIMPLICITY制作快切監(jiān)控畫面，結(jié)合控制柜的手/自動(dòng)選擇開關(guān)達(dá)到本地/遠(yuǎn)程、手動(dòng)或自動(dòng)控制快切閥的目的，并顯示各個(gè)快切閥的狀態(tài)。

三、使用效果

棒材加熱爐快切自動(dòng)控制系統(tǒng)整體改造從確定設(shè)計(jì)方案發(fā)展到全面定型備件是一個(gè)不斷發(fā)現(xiàn)問題、不斷加以改進(jìn)并使其進(jìn)一步完善的過程，調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)了不少問題且已經(jīng)通過修改工藝和程序進(jìn)行了改進(jìn)。設(shè)備使用狀況從剛改造完投入使用以來，滿足了最初的設(shè)計(jì)要求，達(dá)到了預(yù)期的效果。降低了異常條件下出現(xiàn)危險(xiǎn)的幾率，增加了安全保障。

四、存在的問題

煤氣快切系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期的效果。但是還是存在一定的問題。其中表現(xiàn)最為突出的方面是使用自動(dòng)時(shí)，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)的傳感器傳輸?shù)男盘?hào)出現(xiàn)干擾波動(dòng)時(shí)，有可能出現(xiàn)閥門的誤動(dòng)作，造成有事故煤氣自動(dòng)切斷的假象。如何防止信號(hào)的干擾波動(dòng)對(duì)快切的影響將是進(jìn)一步需要研究解決的問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]GE FANUC.Series 90 PLCs說明書

[2]GE Fanuc Cimplicity HMI用戶手冊(cè)

[3]袁乃收.冶金煤氣安全使用知識(shí).冶金工業(yè)出舨社.2013