AB系列PLC在馬鋼煤焦化新區出焦除塵中的應用

AB系列PLC在馬鋼煤焦化新區出焦除塵中的應用

余素萍張克群

(馬鋼煤焦化公司安徽馬鞍山243000)

摘要：通過介紹出焦除塵的工藝和設備構成，詳細闡述了AB系列PLC在出焦除塵上的具體應用。AB系列軟件可以通過靈活的組態和編程完美地實現了對現場設備的精確控制、以及生產過程中的工藝操作和監控要求。有效地發揮了出焦除塵在焦爐生產過程中的環保效益和經濟效益。

關鍵詞：除塵系統；除塵風機；數據采集；編程來b自b中a國x工n控7網

中圖分類號：TP273：TQ520.5文獻標識碼：B

收稿日期：2014-12-05

作者簡介：余素萍(1964-)，女， 馬鋼煤焦化公司能源車間， 工程師，從事電器技術管理工作。

在煤焦化工藝生產的出焦、裝煤、熄焦和運焦等過程中，都會產生大量煙塵污染物。如果這些大量煙塵不進行處理和回收勢必會污染環境、影響員工的健康和危害設備的使用壽命。根據國家權威機構統計結果，煉焦污染物在鋼鐵聯合企業中污染物排放比例中，煙塵占5.6%，SO2占5.2%，工業粉塵占17.3%，其排放物僅次于煉鐵和燒結，是污染大戶。本文介紹了AB系列PLC控制系統在馬鋼煤焦化新區出焦除塵系統中的應用，實際運行效果表明該除塵系統可以有效降低煙塵的排放量，改善員工的作業環境，使污染物排放達到環保要求。來b自b中a國x工n控7網。

1除塵系統概述

1.1　除塵系統工藝過程簡述

焦爐生產的裝煤、推焦和熄焦過程都會產生一些含有焦油類物質和粉塵的污染氣體。就對大氣污染的程度而言，裝煤大于出焦，出焦大于熄焦。本文主要討論的除塵地面站系統正是針對實際需要所設計的。出焦除塵主要工藝過程是：當開啟除塵系統以后，除塵風機低轉速運行，混冷風閥處于開狀態，有利于設備整體降溫。當焦爐協調PLC把出焦信號送到除塵風機后，風機轉到高速運行，混冷風閥自動關閉：攔焦車前端和下部焦塵罩捕集到的高溫煙塵氣體，經過一段除塵管道自然冷卻以后，進入除塵器本體袋式除塵器凈化，被除塵布袋過濾凈化后的氣體，經過在線監測合格后排入大氣。當出焦結束，協調PLC把低速信號送到除塵風機后，風機開始往低速運行，混冷風閥再次打開。同時，除塵器上端的脈沖控制儀開始啟動對布袋進行反吹，倉壁震動器啟動把布袋灰上面附著的灰塵震下，排灰閥按照給定的控制方式打開，把灰塵排放到兩側的刮板輸送機上，再匯總到橫頭刮板機上，經過斗式提升到將收集的粉塵運送入粉塵倉，卸灰時利用加濕卸灰機將粉塵噴水加濕后裝入汽車。

1.2　除塵系統組成簡述

除塵系統由主風機，主風機人口閥，偶合器，非常閥，管道切換閥，蓄熱式冷卻器，焦粉倉，3臺刮板運輸機，1臺斗式提升機，14個脈沖袋式除塵器和連接管道等部分組成。其中每個脈沖袋式除塵器對應有1個脈沖控制儀，1個倉壁震動器，2層氣動排灰閥。主風機有高、低兩檔轉速，對應偶合器的高、低兩檔位置來控制。非常閥是混風裝置，在風機為低轉速時打開，高速時關閉。

2控制系統的硬件組成

控制級由AB大型的PLC ControlLogix5000控制器構成，由于對出焦除塵控制系統的穩定性安全可靠性要求都比較高，在硬件上采用兩套PLC實現系統的冗余控制。設有主站和從站，其中出焦除塵為主站，各配置一個PLC的CPU，共設有五機架，其PLC硬件配置如圖1所示：出焦除塵站有三個機架，篩焦站有兩個機架。主站主要配有電源模塊，CPU模塊，I/O接口模塊，1個模擬量輸出模塊，3個模擬量輸入模塊，4個數字量輸出模塊，12個數字量輸入模塊。中央控制室的操作站設有兩臺工控機，中央控制室工控機之間通過以太網連接，兩個CPU之間都是通過Controlnet通訊電纜連接。采EtherNet/IP模塊1756-ENBT，為了通訊的可靠性和實時性，通訊網絡雙環冗余控制，操作站設于中央控制室內，以便于集中控制。

3除塵系統PLC編程

按照功能分類的思想，將程序分為四個部分。

3.1　系統啟動

由于除塵是按照設定的方式運行，根據工藝需要，實現除塵系統設備的自動循環啟動運行。在除塵系統啟動之前，首先判斷啟動條件是否滿足，確定滿足后方可啟動。液力耦合器是模擬量控制的，在PLC程序中通過輸出的模擬量方法來調節除塵風機的轉速，設定高、低兩檔。通過電動執行器對液力耦合器進行調節，在推焦的過程中除塵風機高速運行，推焦結束的時候除塵風機處于低速運行。其控制流程如圖2所示。

3.2　控制功能

實現各設備的順序控制和邏輯控制，對系統的選擇，切換，起點，終點的確定及對系統的運行進行控制和管理。

3.3　除塵風機的啟動與停止

出焦除塵風機為1000KW的大功率風機，對啟動和停止要求都很嚴格。對風機的啟動設計成聯鎖啟動的方式，圖4為 除塵風機啟動聯鎖畫面圖。當八個連鎖條件都滿足時，風機才允許啟動，保證了生產的安全。

系統需要正常手動停止或因輕度故障自動停機止時,采用先停除塵風機,經過設定的一段時間后,接著停脈沖控制儀,再依此停倉壁震動器,排灰閥和刮板運輸機。全部設備停止運行后,系統就處于停止狀態。當系統出現緊急狀況時，采用緊急手動停止或某些重故障自動停機的方式。此種停止方式，可以很快使系統處于停止狀態。

為了保證現場和設備的安全，把重要的參數和風機進行了聯鎖，當參數超過了正常的范圍，除塵風機就會聯鎖跳停，圖5 除塵風機連鎖停止圖。

4控制系統的軟件功能

計算機軟件是以Windows xp為平臺，采用AB組態軟件RSview32，由于PLC程序要對所有設備進行集中控制，實現程序設定的自動控制功能，建立完善的人機交互界面，需要實現以下功能：

(1)對生產過程相關動態和靜態數據進行實時在線監視，在主控制室進行操作統一監控。現場的運輸設備既以在手動方式下獨立操作控制，也可以在自動控制方式下實現組合聯鎖。

(2)對現場遠程的控制點，在畫面都顯示實時和歷史數據，提供各種查詢窗口，圖6為出焦除塵風機吸力歷史趨勢圖。

(3)報警處理和故障診斷系統硬件、應用軟件和網絡軟件都具有完善的故障自診斷功能。當某設備發生故障或某參數異常時，中控室的上位機監控畫面就會立即報警，操作人員即可根據報警點的具體情況進行維護和分析。

5結語

自除塵系統投入運行以后，除塵效率非常高，工作環境大為改善。此除塵系統可供裝煤或篩焦二環節共同使用或單獨使用，區別僅在于除塵環節的安排位置，程序改動十分方便，適應性強。計算機(控制系統和PLC)過程控制除塵地面站系統，具有穩定的控制性能，良好的人機界面，在焦化廠除塵控制中具有較高的優越性。

參 考 文 獻

[1]潘立慧，魏松波.干熄焦技術[M].北京：冶金工業出版社，2005

The application of AB series PLC in the pushing coke dedusting system of

new area in Masteel coal-coking company

YU Su-ping,ZHANG Ke-qun

Abstract：Through introducing the process and equipment of pushing coke dedusting system,this paper describes the specific application of AB series software realizes the precise control of the site devices and operation and monitoring in the of production process that guarantee the good running of pushing coke dedusting in the of production process that guarantee the good running of pushing coke dedusting system effectively.

Key words：dedusting system;dust exhausting fan;data acquisition;programming