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車間負壓風機_科威嵌入式PLC在隧道窯控制系統(tǒng)上的應用嵌入式高爐


科威嵌入式PLC在隧道窯控制系統(tǒng)上的應用
     一、引言
  隧道窯是一種連續(xù)式窯爐,主要用于陶瓷建材、日用陶瓷等燒制,就其結(jié)構(gòu)而言主要由預熱區(qū)、高溫區(qū)、急冷區(qū)和緩冷區(qū)組成,隧道窯的控制涉及風機的控制、溫度的檢測、壓力的檢測,溫度的控制、壓力的控制以及其它控制。將CAN總線技術應用在隧道窯控制系統(tǒng),可以很好地滿足溫度和壓力實時控制的要求,系統(tǒng)通信速率高、穩(wěn)定性強,而工業(yè)級人機界面的參與,使得控制系統(tǒng)更加直觀化,易于用戶使用和操作。下面以河北唐山某陶瓷廠的一條隧道窯為案例,介紹其控制系統(tǒng)的實現(xiàn)過程。
  
  二、控制對象
  此窯是一條80m長的燃氣隧道窯,共有溫度檢測點20個(K分度12個,S分度8個),其中10個溫度點受控,壓力檢測點2個,10個燃氣執(zhí)行器,10只燒嘴火焰檢測,風機有:排煙風機2臺(一用一備)、助燃風機2臺(一用一備)、急冷風機2臺(一用一備)、緩冷風機2臺(一用一備)、抽熱風機2臺(一用一備)、窯頭窯尾氣幕風機各1臺。10點溫度控制是通過控制執(zhí)行器閥位大小,改變?nèi)剂献⑷攵嗌,從而使溫度穩(wěn)定。2點壓力控制通過調(diào)節(jié)排煙風機和急冷風機轉(zhuǎn)速來控制,實際上調(diào)節(jié)排煙和急冷變頻器頻率來控制壓力。此外還有風機連鎖,燒嘴熄火報警及各類故障報警。
  
  三、窯爐控制系統(tǒng)的組成
  本控制系統(tǒng)由3臺嵌入式PLC(EASY-M2416R)、2臺CAN-AD1216、1臺CAN-AD1208、1臺CAN-DA1208等部分組成。其中,嵌入式PLC用于邏輯開關量的控制,PID運算,以及通過CAN總線與下級的模塊進行通訊;溫度采集模塊CAN-AD1216用來完成20點溫度模擬量的采集;壓力采集模塊CAN-AD1208用來采集2點壓力信號;模擬量輸出模塊CAN-DA1208用來控制風機變頻器。
  下面為系統(tǒng)框架圖:
  


  作為本系統(tǒng)的控制核心嵌入式PLC Easy-AD1216,下層網(wǎng)絡采用CAN總線來進行通訊,車間降溫負壓風機,對上分別用RS0口與HMI(人機界面),RS1口與計算機進行通訊。其特點如下:
  1、有比較強大的通訊功能:
  一路CAN總線接口在應用層作了標準規(guī)劃,凡遵循該標準的CAN總線設備,可以通過CANSET軟件設置CAN網(wǎng)絡配置文件,并下載固化到EASY-M2416R中,就可以把該設備映射到CAN網(wǎng)絡中。CAN總線由于具有良好的實時性、可靠性、抗干擾能力及檢錯能力,所以在一些條件比較苛刻的場合里廣泛應用。
  另外,串行口 RS0可用于梯形圖程序及上位機的監(jiān)控,還可以與人機界面通訊;串行口RS1可用于下載CANSET軟件生成的CAN網(wǎng)絡配置文件,還可以通過RS485網(wǎng)絡連接第三方設備,如PC、三菱PLC。由于各個網(wǎng)絡都是獨立的,同個PLC在連接多個模式的網(wǎng)絡也不會受影響。如此多樣的通訊模式,確實為用戶提供了更多的靈活性。
  2、有和三菱相當?shù)倪\算速度和幾乎完全兼容的開發(fā)環(huán)境:
  經(jīng)過測試,基本指令的運算速度在0.5u/步以下,和三菱FX2系列的PLC相當,這對于控制要求不是很高的用戶來說已是足夠了。它的梯形圖以及指令和三菱PLC的也是完全兼容,并且都能在三菱編程軟件里很好的運行。這對于使用過三菱PLC的用戶來說減輕了很多的困難。
  3、獨立開發(fā)的CAN總線互聯(lián)CANSET軟件:
  CANSET軟件能很輕松方便的完成通訊設置。設置內(nèi)容包括:網(wǎng)絡設備總數(shù)、網(wǎng)絡設備地址、網(wǎng)絡通訊數(shù)據(jù)的內(nèi)容、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)通訊速度等。它還能根據(jù)用戶的需要,靈活設置每個設備的任務級別,以保證網(wǎng)絡資源的合理分配。處于下層網(wǎng)絡的AD和DA,以及Easy-M2416R設備,遵循CANBUS協(xié)議的接口,能很方便的聯(lián)入CAN總線網(wǎng)絡中,構(gòu)成系統(tǒng)的主體。
  
  四、系統(tǒng)功能的實現(xiàn)
  1、所有的邏輯控制和PID控制都由Easy-M2416R完成,在CAN總線網(wǎng)絡中,三臺PLC中任選一臺作為主站,這里選Easy-M2416R-1作其主站。它通過CAN總線與下層網(wǎng)絡的每個設備進行通訊,兩個設備之間的通訊也必須由主站來完成。同時它又作為從站與PC(上位機)和HMI(人機界面)進行通訊。
  2、整個CAN總線網(wǎng)絡互聯(lián)也全由CANSET軟件來實現(xiàn),它是圖形化界面的軟件,設置起來十分簡便,并且在PLC的梯形圖中除了地址和主從站外無須再對其他相關內(nèi)容進行設置,在一定程度上簡化程序設計的工作量。
  3、系統(tǒng)具有很大的擴展性和可維護性,在工作環(huán)境改變時,可靈活增添或減少設備。實現(xiàn)起來也只需在CANSET軟件中來設置即可,不用考慮其他事項,這對于系統(tǒng)的不斷完善和升級換代奠定了很好的基礎。
  4、系統(tǒng)工作流程:下層網(wǎng)絡的AD1216、AD1208設備把采集上來的溫度,和壓力信號轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信號上傳到Easy-M2416R-1;運用于PID運算,控制各個執(zhí)行器的正反轉(zhuǎn)和DA的輸入值,從而控制窯爐的各段溫度和壓力;另外在邏輯控制上完成各個風機和電磁閥的控制。下面是其中一路執(zhí)行器正反轉(zhuǎn)控制的梯形圖程序:
  


  


  


  5、人機界面通過串口RS0與EASY-M2416R-1連接,實現(xiàn)整個系統(tǒng)運行監(jiān)控,其畫面包含:現(xiàn)場模擬圖、風機狀態(tài)指示、溫度壓力顯示、各種參數(shù)設置、變頻調(diào)節(jié)、實時溫度曲線圖、設定溫度曲線圖以及報警信息。
  
  五、結(jié)束語
  由于嵌入式PLC EASY-M2416R兼有CAN總線接口和與三菱相同的數(shù)據(jù)鏈協(xié)議接口、編程環(huán)境等特色,因此它既能很好的構(gòu)建以CAN總為下層網(wǎng)絡,又能構(gòu)建以RS485和RS232總線為上層網(wǎng)絡的系統(tǒng)。將它應用在隧道窯爐系統(tǒng),既可以滿足底層的控制又可以滿足上層的監(jiān)控,尤其是CAN總線的應用,使它的實時性、靈活性、組網(wǎng)方便性以及可維護性獲得很好的保證。
  
  參考書目
  [1]科威自控嵌入式PLC《EASY編程手冊》
  [2]科威自控嵌入式PLC《EASY原理及應用》
  [3]HITECH《ADP軟體使用手冊》
  
  附:實物圖片
  



  

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收錄時間:2011年04月08日 05:11:46 來源:dzsc.com 作者:零八我的愛

高爐鼓風系統(tǒng)工藝設計 ???????? (blast system technological design of blast furnace) 設計內(nèi)容主要包括高爐鼓風參數(shù)選擇,鼓風機運行工況區(qū)的確定和高爐綜合鼓風。 高爐鼓風參數(shù)選擇 ?????? 包括風量、風壓和熱風溫度。 風量 ??????? 送入高爐的空氣質(zhì)量或標準狀態(tài)下的鼓風體積。由于大氣溫度、壓力和濕度隨地點和時間而變化,因此風量須用當?shù)貧庀笙禂?shù)修正。 高爐入爐風量可按下式計算: V 0 = V u iv / 1440 式中V 0 為高爐入爐風量,m 3 /min;V u 為高爐有效容積,m 3 ;i 為冶煉強度,t/(m 3 ? d);v為每噸干焦耗風量,可根據(jù)冶煉條件通過配料計算確定。當條件不具備時也可采用以下近似數(shù)據(jù),當焦炭灰分在10%~16%時,每噸干焦的耗風量在2750~2600m 3 (干風)。 鼓風機出口風量,是高爐入爐風量與鼓風系統(tǒng)漏風損失的總和。漏風損失一般在5%~10%。在采用靜葉可調(diào)鼓風機時,日本在計算中加上熱風爐充壓用風量400~1000m 3 /min為風機最大風量。選配風機,鼓風機風量(m 3 /min)大致可按高爐有效容積的2.1~2.5倍考慮。 高爐鼓風壓力 ??????? 取決于爐頂壓力、爐內(nèi)料柱和鼓風系統(tǒng)的阻力損失,并考慮一定的風壓變動余裕。一般常壓高爐的爐頂壓力為20~30kPa,高壓高爐的爐頂壓力為50~300kPa,高壓程度取決于鼓風機能力、設備制造及冶煉強度等因素。通常,當爐頂壓力在50kPa以上時,每提高10kPa,可增產(chǎn)1%~3%,焦比降低0.5%左右。隨著爐頂壓力的逐漸提高,增產(chǎn)效果遞減。爐內(nèi)料柱阻力損失取決于高爐容積、原燃料條件和冶煉強度等因素,一般在70~160kPa。鼓風系統(tǒng)阻力損失一般在15~20kPa。 熱風溫度 ?????? 主要取決于燃料條件、耐火材料理化性能、熱風爐工作制度,并與熱風爐的結(jié)構(gòu)有關。熱風爐,當燒高爐煤氣、用粘土及高鋁質(zhì)耐火磚砌筑、且單爐送風時,風溫水平一般在1000~1100℃。當燒混合煤氣或燒高爐煤氣、采用自身預熱、高溫區(qū)用硅磚砌筑,并聯(lián)送風時,則風溫水平可達1200~1310℃。熱風爐煙氣余熱回收可提高風溫45~70℃。當噴吹燃料和加濕鼓風時,則需要熱補償,必須相應提高風溫。 鼓風機運行工況區(qū)的確定 ??????????? 高爐生產(chǎn)對鼓風機的要求是:有穩(wěn)定而均勻的送風能力,當風壓變動時風量不隨之改變,高爐在不同季節(jié)和不同冶煉條件下操作時,要求鼓風機的風量和風壓能在較大范圍內(nèi)變動,此變動范圍稱為鼓風機運行工況區(qū),此區(qū)必須在鼓風機安全運轉(zhuǎn)范圍內(nèi)。煉鐵工藝設計確定鼓風機運行工況區(qū)是為了委托制造廠進行風機設計,或根據(jù)現(xiàn)有風機的特性曲線選定爐容。為了確保高爐正常生產(chǎn),對于高壓操作的高爐鼓風機運行工況區(qū)(如圖)應按下列條件考慮:(1)在夏季最熱月份最高平均氣象條件下,高壓與常壓操作的最高冶煉強度時的運行工況點為A與B。(2)在冬季最冷月份最低平均氣象條件下,常壓與高壓操作的最低冶煉強度時的運行工況點為C與D。(3)在年平均氣象條件下,高壓與常壓操作年平均冶煉強度時的運行工況點為E與F。鼓風機能力應滿足工況點A的要求,C、D點必須在鼓風機的安全運行范圍內(nèi)。E點應在鼓風機的經(jīng)濟運轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi),此點并作為制造廠進行鼓風機設計的計算點。 高爐與鼓風機的配置,通常一座高爐配用一臺鼓風機。為確保高爐安全生產(chǎn),爐容大致相同的三座高爐合用一臺備用鼓風機。 高爐冶煉鼓風強化措施 ???????????? 是當前高爐生產(chǎn)中最重要的發(fā)展方向之一。其內(nèi)容包括富氧鼓風、加濕或脫濕鼓風、綜合鼓風等。 富氧鼓風 ?????? 提高鼓風含氧量,能提高爐缸燃燒溫度,減少爐缸煤氣生成量并降低爐頂煤氣溫度,有利于提高產(chǎn)量和降低焦比。富氧鼓風使每噸生鐵的鼓風量減少,同時也減少了熱風帶入的熱量,但富氧超過一定界限會引起焦比升高。理論上,鼓風含氧提高1%可增產(chǎn)4.76%,因高爐生產(chǎn)受多種因素影響,實際增產(chǎn)效果會有差異,并且隨富氧量的提高增產(chǎn)率遞減。 ? 加濕或脫濕鼓風 ???????? 將蒸汽加入鼓風或?qū)⒐娘L濕分大部脫除的鼓風。以穩(wěn)定鼓風濕分,消除大氣濕度波動對爐況的影響,改善煤氣化學能及熱能利用,從而使爐況順行,產(chǎn)量提高,焦比降低。 加濕鼓風又稱蒸汽鼓風。使鼓風中氧氣增多,并提高煤氣中氫氣濃度,加快氧化鐵還原過程,因而使高爐行程強化。鼓風中濕度增加1%(或8g/m 3 ),相當增加風量2.38%,如焦比不變可增產(chǎn)2.38%,鼓風中加入1g水分,需提高風溫9℃,以補償水分的分解熱,因此鼓風濕度須與熱風爐加熱能力相適應。 脫濕鼓風又稱干燥鼓風。將鼓風濕分冬季脫至1~3g/m 3 ,夏季脫至8~10g/m 3 ,鼓風濕分減少10g/m 3 ,焦比可降低6~10kg/t,產(chǎn)量可提高6%左右。脫濕鼓風需要昂貴的脫濕設備,故未得到廣泛采用。 高爐綜合鼓風 ????????? 高爐采用噴吹燃料、富氧和控制濕分等綜合技術。由于噴吹燃料會增大煤氣量,降低爐缸燃燒溫度,因此使增加噴吹量受到限制,而富氧鼓風既可提高燃燒溫度,又能減少煤氣量,故兩者結(jié)合相得益彰。中國高爐以噴煤為主,用富氧、提高噴煤量和置換比來大幅度增產(chǎn)節(jié)焦。1986年8月至1987年6月鞍山鋼鐵公司2號高爐(900m 3 )進行了富氧噴煤試驗,其試驗效果為:富氧1%,可以增產(chǎn)1.61%~3.83%,降低焦比0.082%~1.04%,其置換比為0.693~0.849,噴煤量為每噸鐵增加12~13kg。 相關文章


礦井對旋軸流通風機設計中存在的問題及解決方法
    

  1引言

  通風機堪稱煤礦的“肺臟”,通風機的運行效率的高低以及可靠性型問題是煤礦關心的焦點。由于部分老礦井風機老化,運行效率低,正逐漸被高效節(jié)能風機所代替,各種各樣的風機應運而生,對旋風機就是引進國外80年代新技術經(jīng)消化吸收后研制生產(chǎn)的礦用通風機的更新?lián)Q代產(chǎn)品。它以其壓力高、流量大、高效、結(jié)構(gòu)緊湊、反風容易的特點深受煤礦的青睞。但是,經(jīng)過長期的實踐證明,對旋軸流通風機還存在一些缺陷,本文針對這些問題提出整改措施。

  2結(jié)構(gòu)特點

  對旋式軸流通風機一般由集流器、前后主風筒、擴散器組成。一級、二級葉輪直連在電機軸上,電機均置于風筒內(nèi),兩級葉輪互為導葉,工作時兩級葉輪反向旋轉(zhuǎn)。結(jié)構(gòu)簡圖如圖1。

  3對旋軸流風機的優(yōu)越性以及設計和使用注意問題

  3.1對旋風機的優(yōu)越性

  3.1.1傳動效率高。葉輪直接安裝在電機軸上,改變了傳統(tǒng)的傳動結(jié)構(gòu),既避免了傳動裝置的頻繁損壞,消除了能量損耗,也提高了風機裝置的傳動效率,同時也提高了使用效率。

  3.1.2對旋軸流通風機最高壓力點的壓力值較高,一般比普通帶后導的軸流風機的壓力高1.2~1.3倍[1]。

  3.1.3靜壓效率高。由于采用對旋結(jié)構(gòu),減少了兩級工作輪之間中的導葉,降低了風機內(nèi)部阻力損失,提高了風機的靜壓效率。

  3.1.4最高效率高,高效運行范圍廣。對旋風機比前置導葉兩級風機的最高效率高出約8%,比后置靜葉型兩級普通風機最高效率高4%~5%,其高效運行范圍廣[2]。

  3.1.5軸流對旋風機使用靈活。對旋風機兩級工作輪分別由兩臺電機驅(qū)動,因而對旋風機對應不同的使用狀態(tài),可進行各式各樣的組合,使其中一級空轉(zhuǎn)可組成前導加動葉級或動葉加后導葉級,亦可配備一個靜葉作為附件,可以調(diào)節(jié)柵距以實現(xiàn)變風量調(diào)節(jié)。對旋風機可變轉(zhuǎn)速和兩轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速比來調(diào)節(jié)流量,這是對旋風機所特有的。

  3.1.6軸流對旋風機,有良好的逆向送風性能,回風量可達到60%~70%的送風量。由于對旋風機可以利用電機的反轉(zhuǎn)反風,既不需建擴散器和擴散塔,也不需建風機房和反風道,施工工藝簡單,因此可大大縮短工期。與其他風機相比,其輔助設備少,控制環(huán)節(jié)少,安全可靠性好,可節(jié)約70%的土建工程費。

  3.2對旋風機設計中存在的問題

  3.2.1對旋風機中電動機的散熱問題。由于在對旋軸流式通風機中,電機是與葉輪直聯(lián),固定于風機中,電機工作在含有高瓦斯?jié)舛鹊臍怏w之中,所以就無法使用風機中自身風流來散熱。而普通軸流式風機,電機置于自由大氣中,可以充分利用這個得天獨厚的條件。

  3.2.2電機的防爆問題。與普通軸流風機的電機放在風機外面相比,相當于把井上主扇送回到井下的惡劣環(huán)境中,因此電機要防爆。但是,風機的II級電機隔流腔內(nèi)可能存在瓦斯超限。隨著抽出式對旋風機的投入使用,發(fā)現(xiàn)其第一級風機的I級電動機隔流腔內(nèi)瓦斯?jié)舛冗_到0.1%~0.3%,與周圍環(huán)境中的瓦斯?jié)舛认嗤淮嬖诎踩[患;而其第二級風機的II級電動機隔流腔內(nèi)瓦斯?jié)舛冗_到2.2%~2.8%,存在著隔流腔內(nèi)瓦斯?jié)舛瘸迒栴},造成II級電動機周圍瓦斯聚集。

  3,車間通風降溫.2.3軸伸端軸承使用壽命短。由于風機葉片產(chǎn)生的軸向力、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的殘余不平衡力、電磁拉力、風量風壓變化將產(chǎn)生的推力等,這些風機運轉(zhuǎn)中的徑向力、軸向力形成當量動負荷,對軸承壽命威脅是致命的損壞因素。所以靠近電機軸伸端的軸承容易抱軸、燒毀,嚴重時整個定子繞組被燒毀,這不僅降低了軸承的使用壽命,同時降低了風機的使用壽命。這一點尤其在局扇上較為突出。

  3.2.4軸流式通風機后級電機容易燒壞。軸流通風機壓力大,通風距離長,通風距離與流量成反比,只要通風距離稍微增大,如果兩級葉輪設計的匹配性不好,II級電機負載增加比第一級快,當達到一定通風距離時,雖然兩級風機的總功率尚未達到單級的2倍,但是II級電機的負載已遠遠超出了額定功率,造成II級電機的超載運行,從而導致電機的燒毀。


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收錄時間:2011年01月07日 15:05:01 來源:ccen 作者:

???? 選用鼓風機應能滿足鼓風爐技術條件波動的要求,須注意以下幾點: 1、熔煉過程中,鼓風壓力在一定范圍內(nèi)波動,風量應保持穩(wěn)定。 2、當爐料合熔煉條件變更時,鼓風機應能在相當大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)風量和風壓。 3、便于調(diào)節(jié)和維護。 目前鉛鼓風爐一般采用容積式鼓風機,也采用離心鼓風機,車間降溫水簾。 一臺鼓風爐宜設一臺鼓風機單獨供風,并設一臺同樣規(guī)格的鼓風機做備品。如有兩臺和更多的鼓風爐時,為了維持鼓風爐的正常鼓風制度,通常用管道系統(tǒng)把幾臺鼓風機連通,互為備用,以減少備用鼓風機臺數(shù)。管道系統(tǒng)供風損失一般為供風量的10%~30%。 表1為鉛鼓風爐用鼓風機性能實例。 ? 表1? 鉛鼓風爐用鼓風機性能實例 廠名

鋒速達負壓風機-大北農(nóng)集團巨農(nóng)種豬示范基地風機設備水簾設備供應商!臺灣九龍灣負壓風機配件供應商! 主要產(chǎn)品豬舍通風降溫,豬棚通風降溫,豬場通風降溫,豬舍風機,養(yǎng)殖地溝風機,豬舍地溝風機,豬舍多少臺風機,廠房多少臺風機,車間多少臺風機,豬舍什么風機好,廠房什么風機好,車間什么風機好,多少平方水簾,多大的風機,哪個型號的風機 相關的主題文章:
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