高温风机触摸屏与PLC控制系统的改进.pdf

5 4 渗 tk1 , l[ 1l T 高温风机触摸屏与 P L C控制系统的改进 骆 海 东 钢城集团 瑞丰水泥有 限公 司， 四川 攀枝花6 1 7 0 1 2 中图分类号 T M5 7 1 ． 6 1 ； T P 3 3 4 ． 1 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 2 9 8 7 7 2 0 1 0 0 5 0 0 5 4 - 0 2 我公 司 25 0 0 t ／ d生产线 于 2 0 0 8年 9月投产 ， 窑 尾高温风机测控柜 中主要设备有一台 A B P L C 型号 Mi c r o l o g i c 1 2 0 0 1 7 6 2 一 L 4 0 B WA 、一 台海泰克触摸屏 型号 P WS 6 6 0 0 C S 和一 台 D C 2 4 V 开关 电源 型号 MW S 一 5 0 2 4 。 1 原控制 系统介绍 测控柜中安装有多个数显式压力表、 温度表及测 振控制仪 ，检测到的报警开关量信号送至 P L C， P L C 处理后将相关 “ 备妥” 、 “ 应答” 、 “ 允许风机启动” 、 “ 报 警 ” 及“ 故障” 等信号 以点对点 的方式送 到中控 D C S 中。测控柜安装在窑尾低压室 二楼 ， 现场工作人员 通过触摸屏来选择有关操作 ①中控／ 现场状态 ； ②1 ／ 2号油泵主备状态 其 中 一 台为启动泵 ， 一台为备用泵 油压低 于 0 ． 0 8 MP a时 自动启动 ， 选好后测控柜将发出“ 备妥” 信号 ， 中控启 动油泵后 ， 当油压达到 0 ． 0 8 MP a 后 ， 发出“ 允许启动风 机” 信号。 2 出现 问题及初步分析 2 0 0 9年 6月初开始 ，窑尾高温风机开始 出现 自 停事故 ， 事故发生后 ， 中控操作员画面上无任何报警 信息 ， 对现场油泵管路进行检查未发现异常 ， 现场压 力 、 温度变送器工作正常。 重新开机后风机各项温度、 压力和振动数据稳定。 但随后多次出现无规律 自停现 象 ， 少 则两 天一次 ， 多则数 小 时一 次 。 通过对多次风机 自停现象分析 ， 发现每次停机后 有 以下症 状 1 触摸屏上工作人员明明事先选择 的 1 ／ 2号油 泵主备状态 ， 但此时竟然是处于初始状态 ， 造成 “ 备 妥” 信号消失； 2 由于“ 备妥” 信号消失 ， P L C误认为处于停机状 态 ， 断开了油泵 的驱动信号 ， 使油泵停转造成现场电 气联锁保护 自停风机。 我们开始怀疑触摸屏损坏 ， 但是更换新 的触摸屏 后故障依旧。 由于二楼低压室内安装有大功率窑主机 直流调速柜 ， 并且两者距离较近 ， 存在空间电磁干扰 的可能， 因此我们怀疑是触摸屏受到了干扰。 3 初步措施 为证实干扰存在， 我们在测控柜周围随意开启对 2 01 0． No ． 5 讲机 ，发现测控柜的直流 2 4 V开关电源出现不稳定 的供 电现象 ，万用表检测输 出电压瞬 间由 2 4 V降 到 1 0 V ，与此同时 由其供电的触摸屏意外重新启动 ， “ 备妥” 信号再次消失。 形成电磁干扰的三要素是干扰源 、 传播途径和受 扰设备。因而抑制电磁干扰也应该从这三方面着手 首先应该抑制干扰源， 直接消除干扰原 因； 其次是消 除干扰源和受扰设备之间的耦合和辐射， 切断电磁干 扰的传播途径 ；第三是提高受扰设备 的抗扰能力， 降 低其对噪声的敏感度。 目前抑制干扰的几种措施基本 上都是用切断电磁干扰源和受扰设备之间的耦合通 道， 常用 的方法是屏蔽、 接地和滤波。 考 虑到无 法搬 迁窑调 速柜 和测 控柜 ， 也就 是不可 能消除干扰源。唯有对测控柜进行屏蔽和接地。为解 决此问题 ， 采用以下方法 1 将测控柜内原厂家选配的质量较差 、容量较 小 、抗 干扰 能力 不强 的 D C 2 4 V直 流 电源更换 为容量 较大 的明纬 MWS 一 3 5 0 2 4直 流 电源 。 2 J IJ 强屏蔽和接地的处理 ， 即 P L C输入信号使用 屏蔽电缆接线并将屏蔽一端接地； 触摸屏通讯线使用 屏蔽接线，并将屏蔽线接地 ； P L C电源接地端子作接 地 处理 。 3 在 P L C程序中 ， 对“ 备妥” 信号进行 2 s 延时断 开处理 ， 即信号在 2 s 内消失又恢复 ， 程序认为是干扰 输入 ， 属非法信号， 程序不予响应 ； 若在 2 s 以上维持 跳变 ， 则认为是合法输入。 改造后再用对讲机检测 ，未出现触摸屏 自启现 象 。 然后测控柜试运行， 前两天工作正常， 但第三天又 出现以前的故障现象，因而继续从软件上想办法 ， 以 提高设备的抗干扰能力。 4 二次措施 4 ． 1程序分 析 原程序见 图 l 。对其分析看 出， 如果 “ 备妥” 信号 O 0 ／ 1 2置位， 其中“ 选择 1号泵 ” B 3 1 3 ／ 2位 或者 “ 选 择 2号 泵 ” B 3 1 3 ／ 3位 和 “ 选 择 集 中 ” B 3 1 3 ／ 1位 置 1 是必要条件 ， 它们都是 由“ B 3 1 3 ／ X 位” 组成 ， 且均是 由触摸屏上操作 。而“ 备妥” 信号消 失 ， 则可能是以上“ B 3 1 3 ／ X位” 跳变所致。 2 0 1 0 ． No ． 5 骆海东 高温风机触摸屏与 P L C控制系统的改进 一5 5一 B3 1 3 I 0 B3 1 3 I 0 I 0 厂 E _ _ _ E _ E _ E _ j 2 7 1 0 1 I 选 择 2 号 泵 J B u l 1 7 6 2 B u l 1 7 6 2 B u l1 7 6 2 l B3 1 3 j 【 __ 3 本地 选 B3 1 1 f 选择集 中 B3 1 3 l Bu 集 中 选 B3 1 1 E I 筘13 i L ] 广 圈 口 本地 选 B3 1 1 日 圈 1部 分原 程 序 因此我们在现场模拟实验 ， 即假设设备受到了干 扰而重启。操作人员先在屏上选择好工作状态后 ， 断 电重启 触 摸 屏 或 者 重 新 启 动 P L C，则 已 置 位 的 “ B 3 1 3 ／ X位 ” 复位 ， P L C程序 中“ 选择集 中” 位也 复 位 。 由此可见 ， 通过修改 P L C和触摸屏的程序 ， 增强 程序的强壮性和抗扰性将是解决问题 的重点。 4 ． 2解 决方法 我们通过多次研究发现 ， A B P L C的输 出位“ 0 0 ／ X” 位具有断 电保持 功能 ， 这正好可以克服设备意外 重启带来的影响。因此修改程序如图 2所示 。 图 2修 改后 的 程 序 将“ 选择 1 ／ 2号油泵 ” 和“ 选择集 中”的“ B 3 1 3 ／ 位” 由“ O 0 ／ X位 ” 替代 ， 将程序修 改编译后通过 电脑 下载到 P L C后， 在现场再次模 拟试验 人为断 电重启 触摸屏或 P L C ， 测控柜均正确 的保持住以前选择的工 作状态 ， “ 备妥” 信号没有复位 ， 说明风机发生 自停的 问题 已得到 解决 。 5 总结 测控柜改造后 ， 高温风机运转 良好 ， 未 出现任何 异常情况。这说明尽管设备的逻辑控制本身没有错 ， 但也要充分考虑程序 的强壮性和抗扰性。 因此在 日常 工作中， 改造既要注重硬件方面， 软件方面也要重视， 只有两者有机结合 ， 才能保证设备稳定 的运行。 编辑孙卫 星 ， ‘ 。 ”‘ ‘ ” 、 七 行业动态 k 一一一一一■一 - ． 一． ． J 挪威 B r e v i k水 泥厂应用替代燃料 的经验 挪威 B r e v i k水泥厂从 2 0世纪 8 0年代开始用替代燃料生产熟料。该厂原为 ． 4 m的四级旋风预热器窑， 熟 料产能为 1 6 0 0 ff d 。第一次改造， 增加了一列预热器和一台低氮分解炉并扩大冷却机面积， 替代燃料用量达 3 5 ％， 产能达 3 5 0 0 ff d 。所用替代燃料主要有 液体有害废物 L H W 、 固体有害废物 S HW 、 垃圾衍生燃料 R D F 、 焦炭块 和动物粉 A M 。因为受到 C O和 T O C 有机碳总含量 极限值 、 替代燃料在炉内停留时间短 、 燃烧温度低 、 氧气不 足 、 气体混合时间不充分等限制， 替代燃料用量不能再增加 。 由于替代燃料氯含量较高， 氯与碱反应增加了系统的 结皮堵塞， 水泥中氯含量已接近标准极限值 0 ． 1 ％。为增大替代燃料用量， 又新增一个 7 0 m 的替代燃料储仓， 安装 一 个 2 5 t ／ h的喂料机使喂入燃烧室的替代燃料计量稳定， 精确度优于 1 ％； 增加 了一个燃烧室形成一个外置分解 炉， 增大了替代燃料在炉内的停 留时间； 安装 了排氯的旁路系统， 使替代燃料用量增加至 6 0 ％而产量维持不变 ， 并 消除了操作 中出现的问题。 另外旁路系统用袋除尘器代替腐蚀和磨损严重的旧电除尘器 。 经改造后， 在分解炉燃 料 占总用量 6 0 ％ 中， 替代燃料 占9 0 ％， 加上回转窑燃烧器的替代燃料 ， 其总替代率达 6 0 ％， 烟囱中 C O排放量小 于 0 ． 1 ％ 以干基计 O z 在 1 l ％的情况下 ， T O C排放量低至 6 m g ／ m 标态 。不过由于替代燃料热值低、 旁路操作带 来热损失、 冷却机热效率下降和系统漏风， 热耗从约 3 2 2 0 k J ／ k g增大至 3 6 0 0 k J ／ k g 。 f 王善拔