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[技术]白灰竖窑上料和出灰系统控制自动化改造

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文章出处:上仪营销中心技术部 [2007/11/24]
责任编辑:上仪营销中心技术部
作者:
0 引言
石灰是炼铁、炼钢生产中必不可少的原料之一。石灰品质的好坏直接影响着钢铁的质量,因此,采用先进的自动控制系统,对于提高炼铁炼钢的产量和质量,有十分重要的意义。石灰窑生产系统的原料主要是石子(石灰石),成品是生石灰。即窑的入口加入石灰石,经过煤气燃烧,煅烧成石灰,输出到成品料仓。主要控制系统包括石灰石上料系统,煤气燃烧系统,成品运输系统等。
1改造需求
原白灰三个竖窑采用操作台手动控制,存在问题包括:(1)每个窑需专人操作和监视,劳动环境恶劣并且劳动强度大,浪费人力;(2)由于采用手动控制,操作慢,容易出错,不易实现规范操作,为了提高控制水平,迫切要求实现自动化控制。改造系统下位PLC采用SIEMENS S7-300, 上位监控软件采用WINCC组态软件,实现白灰三个竖窑上料和出灰系统的自动监控。其中自动上料系统主要包括包括探尺、给料机、料车和卷扬设备;出灰系统包括星型出灰机、螺锥出灰机、链板、斗提机、皮带、反击磨和振动筛。
2 自动化控制要求
1)自动上料系统
根据探尺料位控制器上设置的料位,低于设置料位作为自动上料初始运行条件之一,高于设置料位作为上料停止条件。切换到自动以后,按钮启动自动程序,探尺自动探料位。首先料车在低位, 低于设置料位后,给料机开始自动振料(时间控制,时间可由岗位工调整),振料完成延时5splc输出料车上行信号,料车上行。上完指定车数料后,料车放到底,探尺自动下放探料位,料位没有到设置料位,间隔?s后(改时间可以在上位机调整)继续进行上料,达后设置料位后停止上料。
2)出灰系统
先启动公共设备,包括振动筛、反击磨、成品皮带、链板、斗提机和链板;再根据要求启动相应的星型出灰机、螺锥出灰机,可设定出灰时间自动停止出灰。要求每次至多只能有两个窑同时出灰。
3)统计要求
要求统计每日上料车数和每日出灰时间。
3 控制的难点和解决方法
1) 由于上料系统没有称重系统,采用振料延时控制,时间可根据现场原料及设备情况可调。在PLC内采用定时器,时间变量采用整型,在程序内将整形变量转换为PLC可识别的时间变量,可根据时间范围采用不同的基值。例如若采用1S,最大可控时间范围为16M_39S
L "time1".shangliao1.Ttanchi
ITB
OW W#16#2000
SD T 10
若时间可调范围大,则可采用10S,最大可控时间范围为2H_46M_30S,程序该为:
L "time1".shangliao1.Ttanchi
ITB
OW W#16#3000
SD T 10

2) 探尺探料要求可随料面连续探测。为了实现自动上料,探尺要求可跟随料面自动下移,因此在提尺时给电机正转信号,在下尺时,不给电机加电,即自由落体下降,靠自身重量随料面移动,当到达下限时,给电机正转信号,则实现自动提尺,提到待料点限位后失电,并给抱闸信号,则实现自动停尺。
3) 卷扬料车在不需上料时,不能在下限位等待,需离开下限位。因若在下限位,料钟不能封口,造成环境污染并不符合生产要求,浪费了热量。因此,需将卷扬上提一点,保证料钟在入料后封口,当需要上料时,先使料车下行到下限位,然后开始振料。解决方法在完成指定车数上料后,触发上提命令,并在上变限位停车;在探尺探到低料位后,料车下行到下限位停车,并开始振料。
4) 定时出灰并显示起始出灰时刻。在每个窑启动出灰后,计时开始,在PLC程序内使用定时器,并在启动时刻,获取PLC当时的时、分的数值,在WINCC 画面显示。其中获取时刻方法如下:
L LB 14
BTI
T "day"
L LB 15
BTI
T "hour"
L LB 16
BTI
T "minute"
5) 每次至多两个要出灰。由于出灰系统设备共用,若三个窑同时出灰,会造成淤料,因此每次至多两个窑出灰。其实现方法为在WINCC画面上的使能特性,在有两个窑出灰时,第三个窑的出灰操作为不可操作状态,从而确保满足工艺要求。
6) 统计功能的实现。上料车数在料车到卷扬上限后累计加1,并在每日零点将总累计值更新。出灰系统的出灰时间累计根据经历的分钟数累计求和,并在每日零点将总累计值更新。
7) 安全要求。在卷扬不在下限时,给料机不可振料,同时,在卷扬有运行信号时,给料机不可振料,防止振料在外面;皮带和磨启动时增加响玲警示;金属探测仪有脉冲信号后,所有出灰系统停止,在确认复位后方可再启动;出灰、破碎系统设备在正常运行过程中,如果其中一台设备出现故障停机,该设备以前的所有设备自动停机。(如:反击磨故障停机,它以前的所有设备成品皮带机、斗提机、链板输送机、星型出灰机、螺锥出灰机则自动停机)。
4调试
由于改造过程不能影响正常生产,因此所有工作必须协调,并有条不紊,在调试过程中又结合现场实际做了相应调整,如废石皮带由全自动该为半自动,增加插板控制和金属探测仪信号全停复位确认等,为了满足现场生产要求,方便操作工的控制需求,从而进一步提高生产效率,对程序做了多处修改,达到生产厂最终满意。
5总结
总之,通过白灰自动化改造,减少了劳动力,减轻了劳动强度,改善了劳动环境,提升了控制水平,并且便于维护和查找故障,完全满足了生产要求,此次改造完满实现预期要求。
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