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1、PLC在大型设备光滑油站控制中的理论与认识PLC在大型设备光滑油站控制中的理论与认识日产1000t水泥熟料消费线上的大型设备光滑油站电气控制为例，介绍PLC在这些油站控制中的使用情况。1引言近年来，我国新建或者改造的大中型水泥消费线根本采用计算机控制系统，控制方式已由过去的仪表、继电器或者计算机单机小系统转向了整个消费线的计算机集中操纵与分散控制，但目前国内随主机配套的光滑油站电控产品，大多还停留在过去传统的控制方式上，与当前的消费治理方式和控制程度不相适应。由于传统方式控制柜均采用继电器硬连线实现电控与联锁保护，存在着诸如可靠性低、联锁保护功能少及故障率高等很多问题;与计算机全线监控系统的信
2、号联锁很少甚至没有，影响了现场巡检、中控集中操纵治理;且在实际使用经过中，由于现场情况的变化，使得传统方式下的控制柜安装与调试存在较大难度。针对这种情况，我们采用可编程控制器PLC对光滑油站进展控制，设计开发了CPO-OSCCementProcessOptinumControl-OilStationControl系列光滑油站控制系统，并在山东鲁碧及福建南同等水泥厂的消费线上使用，获得了较为满足的应用效果。本文以山东鲁碧建材有限公司日产1000t水泥熟料消费线上的大型设备光滑油站控制为例，介绍在这些油站控制中的使用情况。2光滑油站系统的控制方案鲁碧建材有限公司水泥消费线消费规模为日产熟料1000
3、t，全线监控采用美国Honeywell公司的MicroTDC3000集散控制系统DCS实现，分为生料、烧成和煤磨三个现场控制站，中控室集中操纵治理。该消费线有五个大型设备光滑油站：生料磨头轴承、生料磨尾轴承、生料磨主减速机、生料磨主电机和高温风机光滑油站。2.1生料磨光滑油站生料磨采用3.5m10m中卸烘干磨系统，由唐山水泥机器厂制造，消费才能为75t/h，为保护磨机主轴承，在前后轴承各设置了一个光滑油站，用强迫循环给油方式进展光滑。每个供油站备有1台高压泵和2台低压泵，两个光滑油站由一套CPO-OSC系统控制。2.2主减速机及主电机光滑油站主减速机及主电机主要参数如下：主电机：型号YR140
4、0-8，功率1400kW转速742r/min电压6000V，电压频率50Hz主减速机：型号JS110-B输入转速742r/min，输出转速16.9r/min，输入功率1400kW，传递功率1400kW。为了保护主减速机及主电机的平安运行，也设置了强迫光滑油站，各备有2台低压泵，两个光滑油站由一套CPO-OSC系统控制。2.3高温风机光滑油站高温风机电机容量630kW，转速1430r/min，配有：1YDT63/15液力偶合器，传递功率350650kW。2进风口装百叶阀门，配有电动执行器。3高温风机轴承光滑油站，配置两台油泵进展强迫光滑。为了确保大型主机设备的平安运行，进步系统的可靠性，我们采用
5、以SIEMENS公司S7PLC为主控器开发的CPO-OSC光滑油站控制系统，实现生料磨减速机及主电机光滑油站、磨头及磨尾轴承光滑油站及高温风机光滑油站的电气控制及联锁保护。因消费现场条件差，电噪音干扰大，系统的输入输出模块均采用高电压等级模板，以防止干扰信号而产生误动作，造成系统损坏。为了实现数据分享，便于中控室的监控及治理，我们将光滑油站控制系统与其他优化控制系统生料质量控制系统、窑优化控制系统联成了一个计算机通讯网络.3控制系统的组成及功能3.1光滑油站提供应TDC3000的信号1备妥信号2允许启动信号3联锁停车信号3.2TDC3000提供应光滑油站的信号启/停信号3.3信号的处理3.3.
6、1备妥信号包括以下内容：1“集中/机旁控制方式中选择开关置于“集中位置;2总电源空气开关的辅助接点闭合;3控制电源空气开关的辅助接点闭合;4油泵主回路空气开关的辅助接点闭合。3.3.2允许启动信号 “允许启动信号应由以下几个条件组成：1高压压力建立并到达整定值;2低压压力建立并到达整定值;3油温不低于下限;4油流不低于下限;5油位不低于下限。3.3.3联锁停车信号在一般的油站控制系统中，联锁停车信号是根据运行时“压力低建立的。由于在本控制系统中采用了功能强、灵敏性大的PLC，因此，我们也将大型设备的保护功能编制到系统中。如在减速机油站系统中，我们将减速机温度的上限报警信号引入联锁停车中;在磨机
7、主轴承及高温风机油站中，将轴承温度上限报警信号引入联锁停车中。考虑到油压波动情况以及温度检测出现瞬时干扰，对于跳闸信号，我们对其加以10s延时后再送出。3.3.4备泵控制低压备用泵的自动投运，一般是利用压力信号来处理的，包括备泵起动压力信号及备泵停顿压力信号，当油压低于备泵起动压力值时，启动备泵;当油压高于备泵停顿压力值时，关闭备泵。3.4其他要点光滑油站在集中方式下的启动及停车，应完全由中控人员决定。在正常情况下，光滑油站只能顺从地为主机效劳，而不对上级控制有制约条件，如主机停车后光滑油站自动停车。由于DCS系统的SSR输出模板普遍存在漏电流过大，致使信号关断时仍存在电压在MicroTDC3
8、000及N-90等系统中均存在，因此，由TDC3000系统发送的油站启停信号都采用中间继电器加以隔离。3.5通讯网络在一般的应用情况下，可单独使用CPO-OSC系列光滑油站控制系统，但CPO-OSC控制系统具备良好的开放性及网络功能，可根据用户的实际需求，联成不同形式的通讯网络。在鲁碧公司，我们建立了一条包括8个站点的MPI控制网络，将现场油站信号参数引入中控室的上位监控系统。多点接口MPI是一个集成在SIMATICS7-300CPU内的通讯接口，MPI能同时连接如下站点：1IBMPC兼容机;2编程器PG;3操纵员界面HMI;4S7-300、M7-300;5S7-400、M7-400。连网的C
9、PU可利用“全局数据通讯效劳，周期性地互相交换数据。它最多可连接32个MPI站，其传输速度为187.5bps，且其相邻的MPI站点的间隔最大可为9100m，使用10个中继器。在使用经过中，我们发现：通讯电缆的敷设应引起重视，假设通讯电缆与高压电缆敷设在一起，会出现干扰，引起通讯错误，因此通讯电缆应单独敷设，以进步系统的可靠性。4上位监控系统上位监控计算机采用PC总线工控机，配置SIMATICMPI通讯网卡，采用WINDOWS中文操纵系统，通讯波特率为1.5Mbps。通过数据通讯对各油站数据进展检测，并在上位机上实时显示当前运行状态，以便操纵员对现场情况随时进展处理。在MPI网络中，配置有两台操
10、纵员站，分别运行生料磨优化系统CPO-QCS及窑优化系统CPO-KOS。光滑油站监控系统运行于生料磨优化操纵站上，其监控画面示于图2。5工程师工作站为便于今后系统维护及监控，如对现场PLC控制柜中的程序进展修改、下装等工作，我们利用鲁碧公司原有的一台联想Pentinum166MHz商用机，配置CP5411通讯卡，联入MPI网，成为一个在线工程师工作站，工程师站采用Windows95操纵系统，安装STEP7软件包。STEP7是用于S7系列PLC编程的应用软件包，包括：1SIMATIC治理器;2符号编辑器，用于定义符号名称、数据类型等;3硬件组态，用于为自动化系统组态和各模板参数设置;4通讯，用于
11、定义MPI、PROFIBUS或者工业以太网的数据传输;5程序编辑器。允许使用梯形逻辑图LAD、语句表STL和功能块FBD任何一种来编写程序，并进展在线调试及监控。6结语通过在几条水泥消费线上采用可编程控制器实现光滑油站控制的理论证实，利用可编程控制器实现大型设备光滑油站的控制已成为一种必然趋势，它与以往的继电器控制柜相比，可靠性及扩展性有了很大的进步，获得了较好的应用效果。但在使用经过中也发现一些问题，例如柜体设计时没有后开门，导致在现场调试仪表时发生困难。此外，由于现场仪表的油流、油位及压差信号不准确，因此在详细施行时，未将这些信号考虑进去，防止因允许启动信号难以建立而延误投料时间。因鲁碧公司现场油站所用的电接点压力表损坏较多，我们只根据压力正常信号来启停备用泵，假设压力未到达整定值，那么启动备用泵;假设压力到达整定值，那么停顿备用泵。采用这种控制方式，假设在运行时，工作泵体损坏，那么会出现备用泵频繁开停车的振荡现象，极易损坏泵体和电机。因此，拟在今后的控制系统中做如下改良：假设“驱动信号已发送，选定“工作泵已工作，在指定时间内，例如20s，假设压力仍不能建立，那么“备用泵自动转为主泵投入运行，原“工作泵转为备用。