自動控制在MPS中速磨煤機中的應用

虞正平

（北方重工集團有限公司，遼寧 沈陽 110141）

1 概述

文章主要針對MPS中速磨煤機進行了分析，針對其系統工藝流程進行了研究，該系統的現場控制主要以PLC作為控制器核心，并結合了現場總線技術。在該系統下通過新型的傳感器采集數據，通過分析PLC系統，對設備的運行實行在線監測。所謂的在線監測即但設備在運行過程中出現異常后，系統會向電機發出停止命令，進而對設備進行保護。該系統的應用可以證明，在系統中使用PLC作為控制核心能夠有效降低人員使用率，同時也是對經濟效益的提高。

2 工作原理和控制要求

2.1 工作原理

以沈重生產的MPS磨煤機為例，其設備的設計以及制造技術引自德國。該設備自生產后在電力、建材、冶金、化工以及制粉等生產系統中被廣泛的應用開來，主要用于對中等硬度以下的物料進行生產。從第一臺樣機被生產出來一直到現在，MPS中速磨煤機已經超過了500臺。

磨盤在主減速機的作用下由電動機驅動旋轉，三個磨輥則由磨盤帶動旋轉。原煤落入磨盤前需要經過進煤管，磨盤轉動過程中產生的離心作用令物料進入到輥道中，碾磨作用發生在磨盤同磨輥之間。碾磨系統是封閉的，設置在中架中。碾磨壓力通過加載架以及拉桿傳導至設備基礎部，且機體外殼不承受碾磨力。液壓系統提供設備所需要的碾磨壓力，并根據物料的種類進行調整。碾磨件以及壓力的自重全部都在減速機上，并通過減速機向基礎傳遞。磨輥均勻的在輥道上分布。通過滾柱，加載架和磨輥支架能夠沿著徑向進行擺動。從而對磨盤瓦磨損以及磨輥角度變化予以適應。

用于輸送和干燥的熱風主要由風機鼓送至磨煤機中，通過設置在磨盤外側的噴嘴使得磨機中靜壓轉變為動壓，并將煤粉吹送到分離器中。并在攪拌運動的作用下，對煤進行干燥，并將沒有磨好的原煤吹回磨盤。原煤中不可破碎物掉落到熱風室中，可以借助支座上的刮板將異物刮出，排除出去。

令磨好的煤粉進入到分離器后，挑選出合格的煤粉，并通過分離器經由出口管送至煤粉倉中。而細度不足的煤粉則通過分離器重新返回進行再次碾磨。

2.2 設備運行控制要求

磨煤機主電機的控制由DCS實現。主電機為6000V，1000kW，主電機有測溫元件。當溫度達到80℃發出報警信號。主電機應滿足磨煤機啟動前，磨煤機和附屬設備啟動先決條件后方可啟動。

3 MPS中速磨煤機自動控制系統設計

3.1 自動控制系統整體設計

根據MPS中速磨煤機的工作原理及設備運行控制要求，可對MPS中速磨煤機控制做出整體的設計和整體設計框圖。需要注意的是：電控柜等設備的安裝位置由施工設計單位確定；為防干擾，A3柜應盡量靠近分離器變頻電機布置；變頻器到變頻電機的動力電纜線要用屏蔽電纜并且要與其他控制線電纜分開布線；為防干擾，現場所有進/出A4柜的模擬量信號要求每路單獨穿一根鋼管，并單獨走線；所有電氣設備必需可靠接地。

MPS中速磨煤機自動控制系統共安排4個電氣控制柜來控制分別標注A1/A2/A3/A4，其各柜控制安排如下：

A1控制柜控制包括低電壓泵機、高電壓泵機、高電壓泵機、高電壓泵機、高電壓泵機、潤滑油加熱器。

A2控制柜控制包括輔助電機、密封風機電機、三道閘門泵電機、張緊站泵電機、安裝檢修油泵電機、閘門站加熱器、張緊站加熱器。

A3控制柜控制包括分離電機、風機電機。

A4控制柜為PLC所在柜，并配備觸摸屏，接收全部模擬及數字信息輸入，并輸出信號控制其它控制柜接觸器及輸出給中控信號。

3.2 系統的啟動與停止

啟動。首先系統自動啟動主程序，繼而對工作方式進行選擇，無論選擇手動還是自動方式都會首先啟動密封風機，其次為潤滑站的啟動，最后才會啟動張緊站，但是不同的是在自動工作的方式下，密封風機的啟動同潤滑站的啟動之間會延時30s，而在潤滑站的啟動和張緊站的啟動之間會延時3min。

停止。首先系統會將主電機運行停止，發出取消主電機運行信號，選擇工作方式中仍舊可以選擇手動以及自動兩種，停止的順序為張緊站—潤滑站—密封風機。仍舊需要注意的是，在自動工作方式中張緊站的停止和潤滑站的停止之間有5min的延時，潤滑站同密封風機的停止之間有15min的延時。

結語

文章主要介紹了中速磨煤機的設計研究，并在此基礎上對MPS中速磨煤機的設備運行和工藝流程進行了介紹，結合實踐應用狀況闡述了采用現場總線結合PLC控制的方式對設備進行控制具有更大的優勢，并針對PLC的應用進行了理論分析以及工程研究。設備控制的自動化主要采用一體化傳感器加變送器的儀表對溫度以及壓力等信息進行參數信息的采集。而基礎控制層中所有部件之間的連接則是通過現場總線的標準化予以連接的，因此應當加大標準化系統的開發。此外通過聲音、燈光的呢過裝置對設備進行保護，并設置自動停車的保護措施，主電機停止信號直接由系統提供，使得系統實現無人監管，全面實現自動化，在自動運行的基礎上實現自動保護。

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