呂東軍

摘 要：設備的聯(lián)鎖保護是水泥生產(chǎn)線電氣設計的重要環(huán)節(jié)，從分析設備聯(lián)鎖保護的常規(guī)設計和改進設計，從而提出水泥生產(chǎn)線的電氣聯(lián)鎖的設計。

關(guān)鍵詞：水泥生產(chǎn)線；聯(lián)鎖保護；設計

引言

水泥生產(chǎn)線的電氣設計，設備的聯(lián)鎖保護設計是不可缺少的一個重要環(huán)節(jié)。水泥生產(chǎn)線因其生產(chǎn)工藝的特殊性，有別于一般的連續(xù)生產(chǎn)過程。從原料配料至水泥包裝出廠的整個生產(chǎn)過程，因為中間倉、生料均化庫、熟料庫、水泥庫的分隔，使全廠生產(chǎn)可以劃分為幾個自成體系的分段連續(xù)生產(chǎn)工藝過程。因此對于水泥生產(chǎn)的這種分段式連續(xù)生產(chǎn)，在強調(diào)一般性設備聯(lián)鎖保護設計的基礎上，還應考慮各連續(xù)生產(chǎn)段之間的相互影響和保護，即工藝聯(lián)鎖保護。

1 設備聯(lián)鎖保護的常規(guī)設計

水泥生產(chǎn)線的設計方式通常采用中控為主、車間控制室為輔的設計方式。即以控制系統(tǒng)軟件編程方式實現(xiàn)中央控制室集中聯(lián)鎖控制保護及監(jiān)視的功能，車間控制室作為控制系統(tǒng)的后備，不具備設備間聯(lián)鎖保護功能。

這種設計方式的特點是：實施中央控制室的自動控制，充分利用集散控制系統(tǒng)的資源，所有設備聯(lián)鎖保護均通過編程實現(xiàn)，但同時保留車間控制室的手動操作權(quán)限，手動操作時沒有設備間聯(lián)鎖，僅僅完成單臺設備的啟停及電氣保護。現(xiàn)場按鈕箱僅作為單機試車和緊急停車使用。

控制示意圖如圖1所示：

從圖1中可以看出，在實際運行過程中，現(xiàn)場級緊急停車和中控備妥中任何一個信號發(fā)生變化均會使中控的設備聯(lián)鎖運行方式中斷，中控的控制權(quán)限最低。

國內(nèi)水泥行業(yè)剛開始使用集散控制系統(tǒng)時，對控制系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性存在顧慮，所以保留了對車間控制室、現(xiàn)場巡檢兩級應急操作設計。

2 設備聯(lián)鎖保護的改進設計

隨著集散系統(tǒng)在國內(nèi)水泥行業(yè)的普遍使用，水泥生產(chǎn)線的控制方式變?yōu)橐灾醒肟刂剖覟橹行?，機旁按鈕箱為輔助的模式。設定中央控制室為最高控制權(quán)限，除現(xiàn)場事故緊急停車外，所有設備的正常啟停均需要通過中控的實施和認證；車間控制室僅僅完成對相關(guān)設備的配電及保護功能，不再具備啟停功能。

控制示意圖如圖2所示：

如圖2所示，現(xiàn)場事故緊急停車信號可以中斷該設備的正常運行，并通過中央控制室所設定的聯(lián)鎖保護程序要求自動停止相關(guān)設備的運行；車間控制室作為信號傳輸?shù)闹虚g環(huán)節(jié)和單臺設備的電氣保護，不再具備對設備啟停的功能。單機試車必須取得中央控制室的允許信號后，機旁按鈕才具備啟動功能。

3 水泥生產(chǎn)線電氣聯(lián)鎖的設計

水泥生產(chǎn)的工藝過程，通常簡要地概況為“兩磨一燒”，即首先將原料粉磨成生料，然后經(jīng)過煅燒形成熟料，再將熟料粉磨成水泥。整個工藝系統(tǒng)主要分為生料制備系統(tǒng)、廢氣處理及配料系統(tǒng)、窯尾系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)、粉磨系統(tǒng)、成品系統(tǒng)。

根據(jù)水泥廠的工藝系統(tǒng)聯(lián)鎖關(guān)系，在設計電氣聯(lián)鎖中，強調(diào)以高溫風機、回轉(zhuǎn)窯、篦冷機三大設備為中心，輻射其他工藝設備的聯(lián)鎖保護系統(tǒng)，示意圖如圖3所示：

從圖3可以看出，全線工藝連鎖保護的關(guān)鍵在于對高溫風機和篦冷機相關(guān)連鎖信號的處理上。不同的設備故障后所產(chǎn)生的相關(guān)操作參數(shù)并不相同，例如處理等待時間、處理方式等。

4 結(jié)束語

設備聯(lián)鎖保護是水泥生產(chǎn)線自動化控制的基礎，工藝聯(lián)鎖保護可以提高整個生產(chǎn)線的控制水平。它涉及電氣設計、工藝操作要求、控制系統(tǒng)布局等諸多方面，在充分消化吸收國內(nèi)外水泥行業(yè)自動化技術(shù)的基礎上，優(yōu)化生產(chǎn)線的操作控制水平，全面提高水泥生產(chǎn)線的電氣保護設計和操作水平。