【正文】 3個(gè)主要的被控參數(shù)，達(dá)到控制鍋筒液位穩(wěn)定的目的。鍋爐調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，汽包液位調(diào)節(jié)、主蒸汽壓力調(diào)節(jié)、主蒸汽溫度調(diào)節(jié)尤為重要，其控制過(guò)程采用PID方式調(diào)節(jié)。 氣體循環(huán)系統(tǒng)該系統(tǒng)控制設(shè)備循環(huán)風(fēng)機(jī)及變頻器、風(fēng)機(jī)入口擋板、IDC非常放散閥、風(fēng)機(jī)入口NZ閥、風(fēng)機(jī)出口NZ閥、空氣導(dǎo)入管電磁閥、預(yù)存室放散閥、風(fēng)機(jī)電機(jī)加熱器組成。循環(huán)風(fēng)機(jī)事故不但搶修時(shí)間長(zhǎng)，而且給復(fù)風(fēng)后的干熄焦系統(tǒng)恢復(fù)生產(chǎn)增加了難度，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。焦化廠干熄焦循環(huán)風(fēng)機(jī)采用高壓變頻器進(jìn)行調(diào)速，系統(tǒng)采用一體化結(jié)構(gòu)， 電氣控制系統(tǒng)主回路采用高壓電路、控制回路采用低壓電路。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還監(jiān)測(cè)循環(huán)風(fēng)機(jī)的各項(xiàng)機(jī)械振動(dòng)參數(shù)和軸承溫度，顯示在HMI。本文將在學(xué)習(xí)吸收的基礎(chǔ)上分析西門子6SE80系列高壓變頻器的原理、使用方法以及維護(hù)的要點(diǎn)。除塵系統(tǒng)的優(yōu)化與改造，有效地避免了煙塵、焦粉對(duì)環(huán)境、職工的影響，做到了運(yùn)控過(guò)程中的環(huán)保。除塵風(fēng)機(jī)由計(jì)算機(jī)控制與干熄焦?fàn)t蓋和爐頂除塵閥門聯(lián)動(dòng)，由液力耦合器控制其高低速度，確保干熄焦蓋口的壓力為負(fù)壓，防止粉塵外溢。計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制艙壁振動(dòng)器，排灰格式閥、刮板機(jī)、脈沖控制儀、離線閥、螺旋電機(jī)和斗式提升機(jī)等設(shè)備完成一系列的動(dòng)作將焦粉排出，同時(shí)還要保證粉倉(cāng)內(nèi)有一定數(shù)量的焦粉，實(shí)現(xiàn)循環(huán)氣體風(fēng)道的密閉，防止循環(huán)氣體外溢。并詳細(xì)的分析了每個(gè)單元生產(chǎn)裝置的設(shè)備組成和設(shè)備性能，然后根據(jù)各個(gè)單元的設(shè)備運(yùn)行特點(diǎn)和工藝特點(diǎn)，對(duì)其自動(dòng)化監(jiān)視和控制要求做出了詳細(xì)說(shuō)明。I)冗余PLC控制站及冗余總線的PLC控制系統(tǒng)，地面除塵站自動(dòng)化控制系統(tǒng)采用單CPU控制站及單總線的PLC控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)采用AB公司的產(chǎn)品。上位監(jiān)控系統(tǒng)采用了RSView32 . 為確保干熄焦控制系統(tǒng)的可靠性，PLC采用冗余CPU、冗余電源和冗余通訊網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。 AB ControlLogix 控制系統(tǒng)在干熄焦的應(yīng)用 ControlLogix 平臺(tái)的主要特點(diǎn)ControlLogix 系統(tǒng)不僅具有先進(jìn)的通訊能力和最新的I/O技術(shù)，而且同時(shí)提供順序、過(guò)程、運(yùn)動(dòng)和傳動(dòng)控制。一個(gè)簡(jiǎn)單的ControlLogix 系統(tǒng)是由一個(gè)獨(dú)立的控制器和處于同一框架上的I/O模塊組成，所有模塊均可帶電插拔,用戶通過(guò)軟件刷新即可實(shí)現(xiàn)包括處理器在內(nèi)的各種模塊的升級(jí)；功能強(qiáng)大的Logix 處理器；處理器具有高速程序及數(shù)據(jù)處理能力，l ；在同一機(jī)架中處理器可插在機(jī)架的任何槽位上并支持多個(gè)處理器并存，實(shí)現(xiàn)分布式運(yùn)算；在同一機(jī)架中可配置任意多個(gè)通訊模塊，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)延伸和不同網(wǎng)絡(luò)間路由；用戶無(wú)需更換處理器，通過(guò)替換更大容量的內(nèi)存即可擴(kuò)充系統(tǒng)處理能力；實(shí)時(shí)多任務(wù)系統(tǒng)內(nèi)核：多達(dá)32個(gè)任務(wù)，包括1個(gè)連續(xù)任務(wù)以及31個(gè)周期任務(wù)；有15個(gè)優(yōu)先級(jí)可選以保證重要任務(wù)優(yōu)先。沒(méi)有定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等使用個(gè)數(shù)的強(qiáng)行限制，支持?jǐn)?shù)據(jù)類型的自動(dòng)轉(zhuǎn)換；無(wú)需處理器干預(yù)，現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)可以同時(shí)直接送給同一網(wǎng)絡(luò)上的多個(gè)智能設(shè)備、處理器及服務(wù)器等，避免了傳統(tǒng)的“現(xiàn)場(chǎng)信息先由主站存儲(chǔ)再順序轉(zhuǎn)發(fā)”的過(guò)程，大大提高了通訊效率；所有模塊，包括I/O模塊均為智能化模塊：模擬量輸入輸出模塊在模塊本身即可實(shí)現(xiàn)工程單位轉(zhuǎn)換、高/低以及高高/低低報(bào)警運(yùn)算，并自動(dòng)生成標(biāo)簽變量，可被程序直接引用；提供帶電子熔斷保護(hù)功能的開(kāi)關(guān)量輸出模塊，回路在短路故障排除后通過(guò)軟件復(fù)位即可恢復(fù)，無(wú)需設(shè)置、更換保險(xiǎn)絲。同時(shí)，也保證了系統(tǒng)中各層設(shè)備對(duì)象定義的統(tǒng)一、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)了不同網(wǎng)絡(luò)間數(shù)據(jù)的完全透明。采用雙絞線為傳輸介質(zhì)，最長(zhǎng)距離≥100 m。控制層的網(wǎng)絡(luò)：ControlNet 控制網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)是一種用于對(duì)信息傳送有時(shí)間苛刻要求的高速確定性網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)也能夠與各種設(shè)備連接，包括工控機(jī)、圖形終端和人機(jī)界面(HMI)的設(shè)備。每段的總長(zhǎng)度依賴于連接上的節(jié)點(diǎn)總數(shù)，在有2個(gè)節(jié)點(diǎn)的情況下，最大段長(zhǎng)度是l 000 m。它既可以連接簡(jiǎn)單的底層工業(yè)設(shè)備，又可以連接像變頻器、操作員終端這樣的復(fù)雜設(shè)備。最大500 K b/s的傳輸波特率，其有效距離100 m；當(dāng)將傳輸波特率降為125 Kb/s時(shí)，其有效距離500 m。干熄焦控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括PLC設(shè)備控制器和通訊網(wǎng)絡(luò)兩部分。系統(tǒng)分為CPU控制器主站和遠(yuǎn)程I/O從站，主站下設(shè)10個(gè)分站。為了保證各功能塊的獨(dú)立性，將除塵、除鹽水、汽機(jī)系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)計(jì)。除鹽水和汽機(jī)控制系統(tǒng)，選用DCS系統(tǒng)。干熄爐控制系統(tǒng)有ControlLogix 5000 PLC 控制器和Process Logix 系統(tǒng)共同組成。工程師工作站同時(shí)安裝了Control Logix 和Process Logix ，完成對(duì)PLC系統(tǒng)的編程、監(jiān)控和工藝操作控制。系統(tǒng)分為主站及遠(yuǎn)程站，主站下設(shè)8個(gè)分站。在ControlNet 網(wǎng)絡(luò)中搭建了冗余控制器系統(tǒng)，這需要在主從兩套控制器中都配備1756SRM冗余模塊，用戶無(wú)須編程就可以確保主從處理器的無(wú)擾動(dòng)切換。在配置網(wǎng)絡(luò)時(shí)，ControlNet 會(huì)自動(dòng)為從站分配地址。一旦主站出現(xiàn)故障停機(jī)，從站自動(dòng)切換至工作狀態(tài)， 。對(duì)于冗余控制器，所有的I/0必須為遠(yuǎn)程方式。如果冗余控制器要連接到其他網(wǎng)絡(luò)，則需要通過(guò)另外的ControlLogix 框架進(jìn)行橋接。選用1756CNBR通訊模塊， 能使ControlNet 網(wǎng)絡(luò)和EtherNet 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行橋接，從而實(shí)現(xiàn)在不同的網(wǎng)絡(luò)上通過(guò)路由傳遞信息，還可以監(jiān)視并監(jiān)控ControlLogix 控制器的遠(yuǎn)程1756I/O模塊，減少整個(gè)系統(tǒng)的執(zhí)行時(shí)間。ControlNet 可實(shí)現(xiàn)運(yùn)用同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)實(shí)時(shí)性要求不同的信息進(jìn)行傳遞，這意味著ControlLogix 處理器對(duì)不同工藝反應(yīng)過(guò)程的參數(shù)，對(duì)I/O模塊的數(shù)據(jù)可設(shè)置不同的被請(qǐng)求數(shù)據(jù)包間隔RPI(Requested PacketInterva1)，這不同于一般PLC對(duì)l/O 信號(hào)的采集，RPI絕不是采樣周期RTS(Real Time Sample)，在ControlLogix 系統(tǒng)中RTS是指智能I/O模塊采集現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)的時(shí)間，其數(shù)據(jù)保存于I/O模塊中，以模擬量I/O模塊為例，RPI必須大于等于RTS。PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括硬件的組態(tài)，I/O地址的分配，程序結(jié)構(gòu)的劃分，程序流程的設(shè)計(jì)及程序的編寫(xiě)。RSLOGIX是組態(tài)與編程的標(biāo)準(zhǔn)軟件包，該軟件包提供了一套一系列的應(yīng)用程序，或者說(shuō)是工具，其完整地支持自動(dòng)化項(xiàng)目創(chuàng)建過(guò)程的各個(gè)階段。編輯程序，：聯(lián)機(jī)下載至CPU。按功能分又可以分為運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視模塊、控制過(guò)程操作模塊、控制過(guò)程報(bào)警模塊。實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)從PLC控制系統(tǒng)的讀入與控制量的下發(fā)功能。RSView32的多服務(wù)器多客戶端結(jié)構(gòu)可以很容易的建立分布式應(yīng)用方案。由于采用了最新的羅克韋爾產(chǎn)品的FactoryTalk 底層通信和數(shù)據(jù)服務(wù)架構(gòu)，RSView32可以廣泛地、高性能地和眾多不同網(wǎng)絡(luò)中眾多不同的PLC，如ControlLogix 和其他AllenBradley PLC進(jìn)行通信。在推薦應(yīng)用中，RSView32不需要建立任何Tag標(biāo)簽來(lái)定義和PLC的通信關(guān)系。在組態(tài)的時(shí)候，只要將所需的點(diǎn)直接拖放到畫(huà)面，避免了再次定義Tag的重復(fù)勞動(dòng)，同時(shí)減少了開(kāi)發(fā)出錯(cuò)的可能。RSView32的應(yīng)用中，不必?fù)?dān)心數(shù)據(jù)是從哪個(gè)地方，哪個(gè)PLC采集來(lái)的。FactoryTalk 中采用了數(shù)據(jù)命名映射技術(shù)。當(dāng)一個(gè) 點(diǎn)發(fā)生接線或者其他物理變化時(shí)，F(xiàn)actoryTalk 智能映射、RSView32無(wú)需做任何組態(tài)修改就可以自勸繼承這個(gè)改變。根據(jù)干熄焦工藝和所需監(jiān)控的子功能系統(tǒng)，干熄焦上位機(jī)監(jiān)視畫(huà)面如下：一、熄槽監(jiān)視畫(huà)面：主要顯示干熄槽各類儀表數(shù)據(jù)，對(duì)干熄槽相關(guān)設(shè)備的主要技術(shù)指標(biāo)一并進(jìn)行顯示，是給操作人員一個(gè)整體的概念。并有各鍋爐調(diào)節(jié)閥的控制界面入口，方便操作人員對(duì)鍋爐系統(tǒng)的給水流量、蒸汽溫度、蒸汽流量、蒸汽壓力、汽包液位進(jìn)行監(jiān)控操作。四、各類主要參數(shù)監(jiān)視畫(huà)面將各類關(guān)鍵設(shè)備的主要狀態(tài)信號(hào)單獨(dú)利用畫(huà)面顯示出來(lái)，方便操作人員對(duì)該設(shè)備進(jìn)行查看。通過(guò)畫(huà)面我們可以直觀的得到該設(shè)備的狀態(tài)。 裝入裝置PLC實(shí)現(xiàn)干熄焦的裝入裝置是干熄焦的關(guān)鍵設(shè)備之一，裝人裝置主要功能有2個(gè)：一是開(kāi)閉爐蓋，二是將熾熱的焦炭經(jīng)裝入料斗導(dǎo)入干熄爐。裝入裝置設(shè)有現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作、中央手動(dòng)操作和系統(tǒng)PLC連動(dòng)操作3種方式。裝入裝置控制系統(tǒng)的主要輸入輸出信號(hào)：輸入信號(hào)輸出信號(hào)變頻器準(zhǔn)備好信號(hào)正反轉(zhuǎn)（0正，1反）自動(dòng)開(kāi)信號(hào)低速指令手動(dòng)開(kāi)信號(hào)高速指令自動(dòng)關(guān)信號(hào)變頻器運(yùn)行指令手動(dòng)關(guān)信號(hào)變頻器運(yùn)行指示燈開(kāi)到位限位信號(hào)關(guān)到位限位信號(hào)開(kāi)加速信號(hào)/關(guān)減速信號(hào)關(guān)加速信號(hào)/開(kāi)減速信號(hào)主要程序?qū)崿F(xiàn)： 裝入裝置程序 干熄爐料位控制干熄爐在庫(kù)量控制系統(tǒng)由裝入裝置、排出裝置、γ射線料位計(jì)、電子皮帶秤、PLC、工控機(jī)組成 。焦炭在庫(kù)量的計(jì)算就由當(dāng)前在庫(kù)量、裝入重量、排出重量組成。由于紅焦是由焦罐一次性整罐的裝入，并且根據(jù)焦?fàn)t生產(chǎn)特點(diǎn)，我們可以得到每次裝入重量為I(n)。而料位控制系統(tǒng)屬于干熄焦EI系統(tǒng)的一部分，包括焦罐底門開(kāi)關(guān)信號(hào)，γ射線開(kāi)關(guān)信號(hào)，焦炭流量信號(hào)等，都通過(guò)EI系統(tǒng)PLC處理。而焦碳是通過(guò)排放溜槽滑到皮帶上的，沖擊速度大。所以我們得出的皮帶流量也具有一定范圍內(nèi)的誤差。在庫(kù)量我們只能通過(guò)公式 實(shí)際在庫(kù)量Q=Q+裝入量I(n)排出量O(n)進(jìn)行計(jì)算。上面我們已經(jīng)分析出裝入量I(n)和在庫(kù)量O(n)都具有一定的誤差，所以在庫(kù)量通過(guò)計(jì)算是必然存在一定的誤差的，如果長(zhǎng)期處于γ射線上面或下面，得不到γ射線的校正的話，誤差會(huì)越來(lái)越大，不能真實(shí)的反映干熄爐內(nèi)的料位情況，使生產(chǎn)處于假受控狀態(tài)，就有可能出現(xiàn)紅焦溢出和紅焦排出的事故。但是在焦罐裝焦時(shí)，由于紅焦是由焦罐一次性倒入，當(dāng)紅焦料位由γ射線料位下變?yōu)樯蠒r(shí)，就無(wú)法得出真實(shí)的紅焦料位了。而這個(gè)誤差是必然存在的。所以在這里我們可以將兩個(gè)參數(shù)的差也就是在庫(kù)量的增量的誤差進(jìn)行反饋。故我們可以將在庫(kù)量增量的誤差反饋給裝入量I(n)，動(dòng)態(tài)的修正裝入量I(n)。 在這里，修正的時(shí)機(jī)我們就要把握好，修正時(shí)的數(shù)據(jù)必須準(zhǔn)確的，要不然將誤差反饋就沒(méi)有任何意義。所以我們可以將γ射線料位計(jì)的一個(gè)下降沿信號(hào)時(shí)料位真實(shí)準(zhǔn)確的設(shè)定為一定值（設(shè)98噸）。 料位校正步驟 在我們的考慮的一個(gè)反饋循環(huán)中，我們只能以γ射線料位計(jì)的下降沿信號(hào)循環(huán)的開(kāi)始與結(jié)束。 γ射線的校正的時(shí)機(jī)前面我們講到，γ射線料位計(jì)只能發(fā)出一個(gè)數(shù)字量信號(hào)，所以γ射線的校正就主要有下降沿校正和上升沿校正兩種類型。 上升沿觸發(fā)：在上升沿觸發(fā)時(shí)必然是處在裝焦的過(guò)程，而裝焦的高低我們是不能測(cè)量出來(lái)的，并且存在料位長(zhǎng)期徘徊在γ料位下面的情況，所以我們要通過(guò)一定的判斷再來(lái)計(jì)算，在這里對(duì)長(zhǎng)期徘徊在γ料位下進(jìn)行對(duì)半校正，使誤差正負(fù)波動(dòng)，便于調(diào)節(jié)。若水位過(guò)高,則會(huì)影響汽水分離的效果,使用氣設(shè)備發(fā)生故障。同時(shí)高性能的鍋爐產(chǎn)生的蒸汽流量很大,而汽包的體積相對(duì)來(lái)說(shuō)較小,所以鍋爐水位控制顯得非常重要。 鍋爐給水調(diào)節(jié)單沖量設(shè)計(jì)干熄焦中鍋爐單沖量給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，給水調(diào)節(jié)器接收的反饋信號(hào)為汽包液位，其控制輸出信號(hào)送至給水調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)鍋爐給水量。鍋爐以額定負(fù)荷的75% 以下運(yùn)行時(shí)，采用單沖量給水調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，能夠滿足控制要求。鄂鋼干熄焦鍋爐汽包液位控制分單沖量控制和三沖量控制，單沖量是通過(guò)PID調(diào)節(jié)控制鍋爐給水流量，來(lái)保證汽包液位的穩(wěn)定。鍋爐以額定負(fù)荷的75%以下運(yùn)行時(shí)，采用單沖量控制，在鍋爐以額定負(fù)荷的75% 以上運(yùn)行時(shí)，投入三沖量調(diào)節(jié)。這種系統(tǒng)以汽包水位、蒸汽流量和給水流量為沖量來(lái)調(diào)節(jié)給水調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度,維持水位的穩(wěn)定。變化在允許范圍之內(nèi),鍋爐汽包水位對(duì)蒸汽流量和給水流量變化的響應(yīng)呈積極特性。如何克服“虛假水位”現(xiàn)象是汽包水位調(diào)節(jié)的關(guān)鍵。采用自整定模糊PID 控制方法來(lái)控制鍋爐的汽包水位,使得鍋爐水位即使在擾動(dòng)幅度較大的情況下仍能保持自控,獲得了良好的控制效果。由此可見(jiàn)，串級(jí)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)比單回路控制系統(tǒng)只多了一個(gè)測(cè)量變送器和一個(gè)調(diào)節(jié)器，而控制效果卻得到了顯著的改善。(2) 改善了過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性，提高了系統(tǒng)的工作效率。 串級(jí)三沖量程序 三沖量調(diào)節(jié)畫(huà)面 提升機(jī)控制系統(tǒng)提升機(jī)位于干熄焦井架上方的運(yùn)行軌道上，是干法熄焦系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備之一，主要作用是將紅焦搬運(yùn)到干熄塔內(nèi)。提升機(jī)電控系統(tǒng)主要包括PLC系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、人機(jī)界面及監(jiān)控系統(tǒng)等，具備完善的控制流程及連鎖保護(hù)等功能。提升機(jī)的操作方式有四種，即手動(dòng)操作、聯(lián)動(dòng)操作、更換鋼絲繩操作和自動(dòng)操作。 提升機(jī)的運(yùn)行曲線 由于干熄焦