自動(dòng)控制在MPS中速磨煤機(jī)中的應(yīng)用

虞正平

（北方重工集團(tuán)有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110141）

1 概述

文章主要針對(duì)MPS中速磨煤機(jī)進(jìn)行了分析，針對(duì)其系統(tǒng)工藝流程進(jìn)行了研究，該系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)控制主要以PLC作為控制器核心，并結(jié)合了現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。在該系統(tǒng)下通過(guò)新型的傳感器采集數(shù)據(jù)，通過(guò)分析PLC系統(tǒng)，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行實(shí)行在線監(jiān)測(cè)。所謂的在線監(jiān)測(cè)即但設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)異常后，系統(tǒng)會(huì)向電機(jī)發(fā)出停止命令，進(jìn)而對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。該系統(tǒng)的應(yīng)用可以證明，在系統(tǒng)中使用PLC作為控制核心能夠有效降低人員使用率，同時(shí)也是對(duì)經(jīng)濟(jì)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(chǎn)的MPS磨煤機(jī)為例，其設(shè)備的設(shè)計(jì)以及制造技術(shù)引自德國(guó)。該設(shè)備自生產(chǎn)后在電力、建材、冶金、化工以及制粉等生產(chǎn)系統(tǒng)中被廣泛的應(yīng)用開(kāi)來(lái)，主要用于對(duì)中等硬度以下的物料進(jìn)行生產(chǎn)。從第一臺(tái)樣機(jī)被生產(chǎn)出來(lái)一直到現(xiàn)在，MPS中速磨煤機(jī)已經(jīng)超過(guò)了500臺(tái)。

磨盤在主減速機(jī)的作用下由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，三個(gè)磨輥則由磨盤帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。原煤落入磨盤前需要經(jīng)過(guò)進(jìn)煤管，磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的離心作用令物料進(jìn)入到輥道中，碾磨作用發(fā)生在磨盤同磨輥之間。碾磨系統(tǒng)是封閉的，設(shè)置在中架中。碾磨壓力通過(guò)加載架以及拉桿傳導(dǎo)至設(shè)備基礎(chǔ)部，且機(jī)體外殼不承受碾磨力。液壓系統(tǒng)提供設(shè)備所需要的碾磨壓力，并根據(jù)物料的種類進(jìn)行調(diào)整。碾磨件以及壓力的自重全部都在減速機(jī)上，并通過(guò)減速機(jī)向基礎(chǔ)傳遞。磨輥均勻的在輥道上分布。通過(guò)滾柱，加載架和磨輥支架能夠沿著徑向進(jìn)行擺動(dòng)。從而對(duì)磨盤瓦磨損以及磨輥角度變化予以適應(yīng)。

用于輸送和干燥的熱風(fēng)主要由風(fēng)機(jī)鼓送至磨煤機(jī)中，通過(guò)設(shè)置在磨盤外側(cè)的噴嘴使得磨機(jī)中靜壓轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)壓，并將煤粉吹送到分離器中。并在攪拌運(yùn)動(dòng)的作用下，對(duì)煤進(jìn)行干燥，并將沒(méi)有磨好的原煤吹回磨盤。原煤中不可破碎物掉落到熱風(fēng)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(jìn)入到分離器后，挑選出合格的煤粉，并通過(guò)分離器經(jīng)由出口管送至煤粉倉(cāng)中。而細(xì)度不足的煤粉則通過(guò)分離器重新返回進(jìn)行再次碾磨。

2.2 設(shè)備運(yùn)行控制要求

磨煤機(jī)主電機(jī)的控制由DCS實(shí)現(xiàn)。主電機(jī)為6000V，1000kW，主電機(jī)有測(cè)溫元件。當(dāng)溫度達(dá)到80℃發(fā)出報(bào)警信號(hào)。主電機(jī)應(yīng)滿足磨煤機(jī)啟動(dòng)前，磨煤機(jī)和附屬設(shè)備啟動(dòng)先決條件后方可啟動(dòng)。

3 MPS中速磨煤機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 自動(dòng)控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

根據(jù)MPS中速磨煤機(jī)的工作原理及設(shè)備運(yùn)行控制要求，可對(duì)MPS中速磨煤機(jī)控制做出整體的設(shè)計(jì)和整體設(shè)計(jì)框圖。需要注意的是：電控柜等設(shè)備的安裝位置由施工設(shè)計(jì)單位確定；為防干擾，A3柜應(yīng)盡量靠近分離器變頻電機(jī)布置；變頻器到變頻電機(jī)的動(dòng)力電纜線要用屏蔽電纜并且要與其他控制線電纜分開(kāi)布線；為防干擾，現(xiàn)場(chǎng)所有進(jìn)/出A4柜的模擬量信號(hào)要求每路單獨(dú)穿一根鋼管，并單獨(dú)走線；所有電氣設(shè)備必需可靠接地。

MPS中速磨煤機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)共安排4個(gè)電氣控制柜來(lái)控制分別標(biāo)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(jī)、高電壓泵機(jī)、高電壓泵機(jī)、高電壓泵機(jī)、高電壓泵機(jī)、潤(rùn)滑油加熱器。

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

A3控制柜控制包括分離電機(jī)、風(fēng)機(jī)電機(jī)。

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

3.2 系統(tǒng)的啟動(dòng)與停止

啟動(dòng)。首先系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)主程序，繼而對(duì)工作方式進(jìn)行選擇，無(wú)論選擇手動(dòng)還是自動(dòng)方式都會(huì)首先啟動(dòng)密封風(fēng)機(jī)，其次為潤(rùn)滑站的啟動(dòng)，最后才會(huì)啟動(dòng)張緊站，但是不同的是在自動(dòng)工作的方式下，密封風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)同潤(rùn)滑站的啟動(dòng)之間會(huì)延時(shí)30s，而在潤(rùn)滑站的啟動(dòng)和張緊站的啟動(dòng)之間會(huì)延時(shí)3min。

停止。首先系統(tǒng)會(huì)將主電機(jī)運(yùn)行停止，發(fā)出取消主電機(jī)運(yùn)行信號(hào)，選擇工作方式中仍舊可以選擇手動(dòng)以及自動(dòng)兩種，停止的順序?yàn)閺埦o站—潤(rùn)滑站—密封風(fēng)機(jī)。仍舊需要注意的是，在自動(dòng)工作方式中張緊站的停止和潤(rùn)滑站的停止之間有5min的延時(shí)，潤(rùn)滑站同密封風(fēng)機(jī)的停止之間有15min的延時(shí)。

結(jié)語(yǔ)

文章主要介紹了中速磨煤機(jī)的設(shè)計(jì)研究，并在此基礎(chǔ)上對(duì)MPS中速磨煤機(jī)的設(shè)備運(yùn)行和工藝流程進(jìn)行了介紹，結(jié)合實(shí)踐應(yīng)用狀況闡述了采用現(xiàn)場(chǎng)總線結(jié)合PLC控制的方式對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制具有更大的優(yōu)勢(shì)，并針對(duì)PLC的應(yīng)用進(jìn)行了理論分析以及工程研究。設(shè)備控制的自動(dòng)化主要采用一體化傳感器加變送器的儀表對(duì)溫度以及壓力等信息進(jìn)行參數(shù)信息的采集。而基礎(chǔ)控制層中所有部件之間的連接則是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線的標(biāo)準(zhǔn)化予以連接的，因此應(yīng)當(dāng)加大標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。此外通過(guò)聲音、燈光的呢過(guò)裝置對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，并設(shè)置自動(dòng)停車的保護(hù)措施，主電機(jī)停止信號(hào)直接由系統(tǒng)提供，使得系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)人監(jiān)管，全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，在自動(dòng)運(yùn)行的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保護(hù)。

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