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        矩型料場大跨距混勻堆取料自動化控制系統(tǒng)

        2014-06-14 14:03:25陳欣李博
        科技創(chuàng)新導報 2014年2期

        陳欣 李博

        摘 要:該文主要描述自動化控制系統(tǒng)在矩形料場大跨距混勻堆取料中的應(yīng)用,闡述了系統(tǒng)原理、項目結(jié)構(gòu)、解決方案構(gòu)成等,最后通過工程實例證明其優(yōu)越性。

        關(guān)鍵詞:混勻堆取料 PLC 現(xiàn)場驅(qū)動 現(xiàn)場檢測

        中圖分類號:TH237.1 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)01(b)-0064-01

        1 系統(tǒng)概述

        在鋼鐵、建材及能源行業(yè)中,對于某些生產(chǎn)原料如鋼鐵廠的鐵粉、水泥廠的石灰石和熱電廠的原煤等物料均化性能有著較高的要求,其均化比必須要控制在一定范圍內(nèi),否則會對正常生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展,電力供應(yīng)緊張問題日顯突出,近期國內(nèi)擬建和在建了許多大裝機容量的火力發(fā)電廠。大裝機容量的火電廠對原煤混勻設(shè)備——堆取料機的控制部分提出了新的要求:防爆,堆取料能力大,堆料機懸臂長,取料機跨距大等,針對這些情況,適用于電廠矩型料場的新型堆取料機逐漸被廣泛地應(yīng)用。

        2 矩型堆場混勻堆取料機原理概述

        矩型堆場混勻堆取料機一般用于鋼鐵、建材及能源企業(yè)原料場,通過堆料機將原料如鐵礦粉、石灰石、原煤等均勻地堆放在矩型料場上,然后通過取料機全斷面切片將物料輸送給下一級設(shè)備,通過這一堆一取的過程來完成物料的混勻。因此,其主要具備兩種功能:存儲功能和混勻功能。

        正常工作時,堆料機和取料機在料場的兩個不同區(qū)域內(nèi)工作。例如,通過堆料機的往復運動物料被均勻地一層一層堆放在料場上,待將整個料場的二分之一被堆滿時取料機便可取料。取料機通過料耙的前后往復運動使物料向料堆底部滑落,最后通過取料機行走連續(xù)給進和刮板的配合將已被混勻的物料取走并輸送給下一級生產(chǎn)設(shè)備。

        3 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

        3.1 地面電源箱 地面控制箱

        堆取料機分別有獨立的地面電源箱和地面控制箱。地面電源箱將AC6KV的動力電源通過動力纜盤送至機上變電站。地面控制箱是堆取料機通訊的一個中轉(zhuǎn)站,通過控制纜盤與繼電器柜聯(lián)接起來,地面控制箱主要有兩個功能。

        (1)堆取料機聯(lián)鎖 堆取料機屬大型移動設(shè)備,而且在一個料場內(nèi)工作,為了保證堆取料機能夠在各自區(qū)域內(nèi)安全地工作,不產(chǎn)生例如相撞等危險,要在堆取料機間聯(lián)接通訊電纜。通過通訊電纜來實時傳送堆料機和取料機的位置信息和狀態(tài)信息。堆料機和取料機在接收到對方信息后與自身狀態(tài)相比較,并作出判斷,最后判斷結(jié)論為正常時方可工作。

        (2)與中央控制室進行通訊 現(xiàn)代化的設(shè)備要有現(xiàn)代化的管理?;痣姀S為了整體掌握和控制全廠設(shè)備,一般都設(shè)有中央控制室,中央控制控制室。中央控制室向堆取料機發(fā)出的指令和堆取料機向中央控制室發(fā)出的狀態(tài)信息都是通過地面控制箱的中轉(zhuǎn)來完成的。

        3.2 機上變電站

        機上變電站的主要功能是將AC6KV的動力電源變成AC380V的動力電源。機上變電站由兩部分組成:高壓控制柜和干式變壓器。它具有獨立完整的繼電保護裝置,通過一套與上級變電站相配合的繼電保護裝置可為機上各驅(qū)動部分和控制部分提供優(yōu)良可靠的電源。

        3.3 低壓電源柜

        低壓電源柜在接收到由機上變電站送來的AC380 V動力電源后,一部分直接送給各驅(qū)動部分,另一部分要再次變?yōu)锳C220 V和DC24 V的控制電源。

        3.4 繼電器柜

        繼電器柜主要用來隔離系統(tǒng)內(nèi)的輸入和輸出信號。來自中控室的控制信號,現(xiàn)場采集信號經(jīng)過繼電器柜內(nèi)的中間繼電器隔離后送給PLC,PLC進行處理后發(fā)出相應(yīng)的控制指令,控制指令經(jīng)中間繼電器隔離后再去控制相應(yīng)的動作。

        3.5 PLC柜

        PLC柜是整套控制系統(tǒng)的核心部分。所有的邏輯和運算操作都是由PLC完成的。系統(tǒng)上電初始化后PLC立即對各被檢測點進行數(shù)據(jù)采集,并對采集到的數(shù)據(jù)進行分析,運算。如果設(shè)備正常則可以進行相關(guān)的操作,如果有故障則有相應(yīng)的故障指示,并有聲光報警。在設(shè)備運行過程中PLC也對設(shè)備各被檢測點進行實時的數(shù)據(jù)采集,有故障發(fā)生時PLC會發(fā)出相應(yīng)的處理指令,進而保證設(shè)備的可靠安全運行。

        3.6 操作臺

        操作臺是堆取料機機上操作的終端。除了常規(guī)的按鈕操作外,堆取料機控制系統(tǒng)還設(shè)置了觸摸屏操作模式。觸摸屏操作模式一方面可以使操作變得更直觀,另一方面由于觸摸屏上所有的操作都是下載于觸摸屏內(nèi)的程序與下載于PLC內(nèi)的程序按照一定的通訊協(xié)議來完成的。這就在一定程度上簡化了傳統(tǒng)控制方式由于硬件線路過于復雜而使維修不便的缺點,提高了以后在使用過程中設(shè)備維修、保養(yǎng)的效率。

        3.7 現(xiàn)場驅(qū)動和現(xiàn)場檢測

        自動化控制系統(tǒng)最終控制目標是設(shè)備的各種具體動作,而各種具體動作最終都是由電機來完成的。因此可以說,自動化控制系統(tǒng)的最終控制目標便是完成具體動作的現(xiàn)場驅(qū)動電機。堆料機的現(xiàn)場驅(qū)動是指:懸臂膠帶驅(qū)動電機、整車行走驅(qū)動電機、動力纜盤驅(qū)動電機、控制纜盤驅(qū)動電機及懸臂俯仰液壓驅(qū)動泵站。取料機的現(xiàn)場驅(qū)動是指:整車工作行走驅(qū)動電機、整車調(diào)車行走驅(qū)動電機、耙車前后行液壓驅(qū)動泵站、刮板驅(qū)動電機、動力纜盤驅(qū)動電機及控制纜盤驅(qū)動電機。

        現(xiàn)場檢測是整個控制系統(tǒng)的神經(jīng)部分,它負責全車狀態(tài)檢測和位置檢測。所有檢測數(shù)據(jù)最終都交由PLC進行處理。大跨距取料機的調(diào)偏方式一般采用目前比較先進的模擬量接近開關(guān)進行數(shù)據(jù)檢測的方式。大跨距下的這種檢測方式對控制系統(tǒng)的實時性、準確性和可靠性將達到一個新高度。

        4 結(jié)語

        近幾年國內(nèi)堆取料機的制造業(yè)發(fā)展非常迅速,堆取料機正朝著機型越來越大,控制要求越來越高方向發(fā)展。具有國內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)水平的電廠大型堆取料機設(shè)計開發(fā)的成功勢必會對國內(nèi)將要建設(shè)的火力發(fā)電廠及選煤廠在設(shè)備選型方面產(chǎn)生重大影響。

        參考文獻

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