【文章內(nèi)容簡介】 度： ＋ 40℃時，不超過 90? ＋ 20℃時，不超過 50? —— 海拔高度： 小于 1000 米 b）電壓等級 —— 低壓動力電源： AC380V/220V， 50Hz 電壓波動： 額定電壓的177。 10% 頻率波動： ～ —— 交流控制電壓： AC220V177。 10% c）電氣設(shè)備的油漆規(guī)格 電氣設(shè)備的 涂漆色由買方從廠家標準色中選定。 低壓供電系統(tǒng) 根據(jù)石灰窯工藝系統(tǒng)劃分和負荷分布情況，設(shè)置 2 個集中電氣室，即煤氣加壓站室和風機房電氣室，并設(shè)有低壓配電系統(tǒng)、 MCC 控制系統(tǒng)和電氣 PLC 控制系統(tǒng)。 1)低壓供配電系統(tǒng) 設(shè)計受電柜 2 面，正常情況下使用主電源，在一路出現(xiàn)故障或檢修時，切換到另一路。 2)電氣傳動系統(tǒng) 石灰窯原料的篩分、轉(zhuǎn)運設(shè)備控制、上料小車卷揚機、煤氣加壓機控制（含變頻控制）、鼓引風機電氣控制（含變頻控制）、液壓站油泵等電氣控制江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 10 等控制柜，柜體結(jié)構(gòu)采用 GGD 形式。以上 MCC 柜安裝在位于風機房 2 層的電氣室內(nèi)。 a)傳動控制水平 根據(jù)工藝要求，如下電機需要變頻調(diào)速功能，采用交流變頻調(diào)速裝置。 調(diào)速煤氣加壓機、調(diào)速鼓風機、上料小車卷揚機、除塵引風機 液壓站、風機等均為恒速單向傳動。其控制程序由 PLC 完成。 定速煤氣加壓機、鼓風機采用軟啟動裝置，以減少電機啟動時對電網(wǎng)系統(tǒng)造成的沖擊。 b)低壓配電系統(tǒng)的保護 低壓配電系統(tǒng)主要采取了以下保護功能：過載保護、短路保護、過電壓/欠電壓保護、接地保護等。 3)防雷接地與工作接地 石灰窯的防雷系統(tǒng)主要針對窯本體（窯殼），建構(gòu)筑物等。要求，其接地沖擊電阻不大于 4 歐 姆，該部分的處理隨土建工程一同完成。 石灰窯區(qū)域電氣保護接地及窯區(qū)儀表計算機設(shè)備的接地電阻不大于 2歐姆。 江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 11 操作設(shè)備 來自PLCＬＳＯ１ＴＳＯ１ ＴＳＣ１ＬＳＣ１ ＴＳＯ１ ＴＳＣ１ 此配電柜內(nèi)表示的是手自動切換控制蝶閥的正反轉(zhuǎn)，此圖為配電柜內(nèi)的系統(tǒng)圖。由 PLC室發(fā)出閉合開關(guān)指令， plc 所控制的開關(guān)即閉合，將配電柜江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 12 內(nèi)斷路器閉合，以及現(xiàn)場操作箱電源運行，即可運行控制蝶閥的正反轉(zhuǎn)，通過兩相線互換，即可實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。 1）在操作室設(shè)操作臺一組，用于安裝操作站及操作硬件。 2） 液壓站操作箱（共 1個） 用于對液壓系統(tǒng)的就地操作監(jiān)控。位置設(shè)在液壓站內(nèi)。 3） 上料現(xiàn)場控制箱（ 共 4 個） 用于現(xiàn)場皮帶機、振動給料機、篩分設(shè)備等就地操作，設(shè)置在設(shè)備附近。 4）物料轉(zhuǎn)運設(shè)備操作箱（共 10 個） 用于現(xiàn)場振動給料機、皮帶機、斗提機等設(shè)備就地操作。 5）鼓、引風機就地操作箱（共 15臺） 用于鼓、引風機的機旁操作。 6）煤氣加壓機就地操作箱（共 4臺） 用于煤氣加壓的機旁操作及控制。 7）上料卷揚機就地操作箱（共 1臺） 用于上料卷揚機的機旁操作、控制 儀表控制系統(tǒng) 溫度控制 石灰窯的溫度控制主要是控制連接通道處的溫度。采用比例燃燒控制方案，即雙交叉限幅控制方案。 石灰窯連接通 道處安裝 2 只熱電偶，并在煅燒帶底部沿窯膛周邊設(shè)置14 只電偶進行溫度的測量與窯溫調(diào)節(jié)；操作員可以在 HMI 上任意選擇連接江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 13 通道處 2個溫度點的 1點作為被控制測點。同時，安裝煤氣熱值分析儀作為燃燒控制的參考依據(jù)。 1） 改進型雙交叉限幅控制方法 圖 41 相對于串級比值方法，為了對空燃比控制更加精細，出現(xiàn)了帶有雙交叉限幅的串級比值控制方法，簡稱雙交叉控制方法。優(yōu)點是有效控制了動態(tài)空燃比，但同時缺點是限幅犧牲了系統(tǒng)跟蹤負荷變化的速度，降低了系統(tǒng)的響應速度?？刂圃矸娇驁D如上圖所示。為進一步提高響應速度，改進型雙交叉方法還將 限幅系數(shù)設(shè)為可以根據(jù)溫度偏差自動修正，以便在溫度偏差較大時減弱或取消限幅功能，即限幅系數(shù)是動態(tài)的。這樣將大大提高控制系統(tǒng)的響應速度。 2）回路基本報警、連鎖等功能 超溫報警功能：當連接通道處溫度超過允許值，系統(tǒng)發(fā)出報警信號； 熱電偶斷偶保護、報警功能：當任何一只熱電偶被燒壞，本回路立即切換到手動模式，同時系統(tǒng)發(fā)出報警信號； 溫度調(diào)節(jié)器輸出限幅功能：根據(jù)產(chǎn)量對溫度調(diào)節(jié)器輸出限幅，防止溫度過高。 江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 14 3）設(shè)定值選擇 本地方式 當 HMI選擇本地方式設(shè)定時，爐溫設(shè)定值由操作員根據(jù)實際情況來決定。 4）空燃比設(shè)定選擇 人 工設(shè)定 在 HMI上由操作員根據(jù)經(jīng)驗直接輸入合適的空燃比值； 空氣過剩系數(shù)自適應 操作員只需給定理論空燃比，系統(tǒng)將根據(jù)負荷情況自動計算過剩系數(shù)，求出空燃比； 5）溫度控制器工作模式 為方便操作，溫度控制器設(shè)計手動（ MAN）和本地自動（ AUTO） 2種控制模式。 a)手動模式（ MAN）： 在手動模式下，空氣流量和煤氣流量的變頻器工作在手動方式。由操作員在 HMI 上直接改變頻率。 b)本地自動模式（ AUTO）： 本地自動就是并聯(lián)串級、交叉限幅工作模式。也是在原料煅燒時，控制系統(tǒng)經(jīng)常使用的方式。在本模式下，系統(tǒng)的所有在 線自動檢測正常。流量調(diào)節(jié)回路、溫度調(diào)節(jié)回路都工作在閉環(huán)狀態(tài)。操作員只需要在 HMI 上輸入石灰窯的目標溫度值給控制系統(tǒng)，則系統(tǒng)就會自動、成比例的調(diào)節(jié)相應的空煤氣流量，從而，保證窯溫的控制精度。 窯頂壓力的調(diào)節(jié) 窯頂壓力主要通過設(shè)于排煙引風機上的變頻器頻率的轉(zhuǎn)變進行調(diào)節(jié)，江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 15 正常時窯頂應保持微正壓或微負壓。 加壓機房內(nèi) CO 含量檢測報警 對于采用煤氣作燃料的石灰窯，設(shè)置一氧化碳監(jiān)測這一安全措施非常重要。本設(shè)計選用可靠的檢測探頭 4點，檢測加壓機房內(nèi)空氣中 CO 的含量。 換向閥控制功能 — — 檢測信號 25 臺液壓驅(qū)動的閥門動作命令信號； 25 臺液壓閥的開關(guān)到位位置檢測信號收集； 30 個噴槍煤氣換向閥動作命令信號； 30 個噴槍煤氣換向閥動作開關(guān)到位位置信號收集 2個噴槍冷卻空氣換向閥動作命令信號 2個噴槍冷卻換向閥動作開關(guān)到位位置信號收集 —— 控制方式 a)自動方式：按照預先給定的換向邏輯自動進行換向 b)手動方式：在 CRT 上由操作員將換向系統(tǒng)的某一換向單元人為跳 自動換向邏輯（此時其它換向單元繼續(xù)換向），強制某一換向閥的開閉。 c)現(xiàn)場手動方式：石灰窯現(xiàn)場按動某一閥電磁閥的按鈕，現(xiàn)場強制該閥的 開閉。 上述三種控制方式的組合可以令操作人員很容易的判斷換向閥故障原因 —— 控制系統(tǒng)問題、接線問題、電磁閥問題、執(zhí)行器問題或閥體自身問題。 —— 換向控制系統(tǒng)主要完成以下功能： a)換向邏輯上每一個換向閥的動作均以上一級換向閥到位信號為前饋江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 16 信號，從根本上杜絕了換向過程中動作紊亂的可能性，同時可以精確檢測每一臺換向閥的打開、關(guān)閉的嚴密程度，一旦檢測到閥門故障立即報警，并采取相應措施。 b)完成兩種換向方式：自動換向和手動換向。 c)獨立換向單元強制跳出換向序列邏輯。 d)獨立換向單元強制加入換向序列邏輯。 —— 安全報警自鎖功能 換向閥故障， PLC 系統(tǒng)發(fā)出聲光報警，該換向單元的后續(xù)閥門動作處于停頓位置，石灰窯自動停止工作，上位機畫面自動指出故障點。 儀控安全保護系統(tǒng) 在石灰窯生產(chǎn)過程中，為保證安全生產(chǎn)，防止意外事故，儀控系統(tǒng)主要有以下幾項聯(lián)鎖邏輯控制（不包括控制系統(tǒng)的內(nèi)部聯(lián)鎖）： 開窯允許邏輯。 緊急停窯邏輯。 風機啟停聯(lián)鎖邏輯。 總管煤氣切斷閥允許邏輯。 自動溫控系統(tǒng)投入邏輯。 1)開窯允許邏輯 煤氣壓力正常，空氣正常，壓縮空氣壓力正常，引風機運行正常，電氣系統(tǒng)正常，發(fā)出開窯允許信號。 2)緊急停爐邏 輯（以煤氣的快速切斷為核心） 生產(chǎn)中操作員可以通過操作臺上緊急停爐按鈕或操作站鍵盤的停爐功能鍵停窯，或在以下事故狀態(tài)下自動停窯。 a）自動停爐 江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 17 煤氣總管壓力過低。 儀表氣源壓力過低。 風機故障信號。 換向閥門動作不到位。 電氣停窯信號。 b）緊急手動停爐 用于在特殊情況下，由操作員通過操作臺的急停按鈕，手動快速切斷煤氣切斷閥。 3) 風機啟停聯(lián)鎖邏輯 啟動風機時，必須打開風機出口放散閥，做到無負荷啟動，風機無故障。當風機因故障或由于操作員手動停止后，電氣向儀控系統(tǒng)發(fā)出停機信號，儀控系統(tǒng)打開空氣釋放閥，此時， 上述聯(lián)鎖關(guān)系依然存在。 4) 總管煤氣切斷閥開允許邏輯。 當入口煤氣壓力正常，停窯信號為假（ 0），總管煤氣切斷閥為全關(guān)時，發(fā)出總管切斷閥開允許信號。 5) 自動溫控系統(tǒng)投入邏輯。 在滿足下列條件下，可以投入溫度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 “燃燒允許”信號為真（ 1） “煤氣停止”信號為假（ 0） 總管煤氣切斷閥全開 窯溫在正常范圍內(nèi) 各種故障分為重故障和輕故障。輕故障時進行報警，重故障發(fā)生時進行燃燒切斷。 江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 18 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 石灰窯計算機控制系統(tǒng)是由 PLC 系統(tǒng)以及 HMI 組成。 PLC 系統(tǒng) 采用 SIEMENS 公司 S7400 系列，配合分布式 I/O 系統(tǒng)組成。該系列 PLC系統(tǒng)每個插槽上的模板可以自由修改，因為所有的插槽可以放置任意指定的 I/O模板。 CPU 與 I/O 模板之間采用 PROFIBUS 協(xié)議通訊。 模擬量輸入： AI (mA) with p