浙江車間通風(fēng)_科威嵌入式PLC在隧道窯控制系統(tǒng)上的應(yīng)用嵌入式高爐
科威嵌入式PLC在隧道窯控制系統(tǒng)上的應(yīng)用 |
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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(yù)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(fēng)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(shù)應(yīng)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(fēng)機有:排煙風(fēng)機2臺(一用一備)、助燃風(fēng)機2臺(一用一備)、急冷風(fēng)機2臺(一用一備)、緩冷風(fēng)機2臺(一用一備)、抽熱風(fēng)機2臺(一用一備)、窯頭窯尾氣幕風(fēng)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(fēng)機和急冷風(fēng)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(fēng)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(guān)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(fēng)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(luò)采用CAN總線來進行通訊,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(yīng)用層作了標準規(guī)劃,凡遵循該標準的CAN總線設(shè)備,可以通過CANSET軟件設(shè)置CAN網(wǎng)絡(luò)配置文件,并下載固化到EASY-M2416R中,就可以把該設(shè)備映射到CAN網(wǎng)絡(luò)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(yīng)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(luò)配置文件,還可以通過RS485網(wǎng)絡(luò)連接第三方設(shè)備,如PC、三菱PLC。由于各個網(wǎng)絡(luò)都是獨立的,同個PLC在連接多個模式的網(wǎng)絡(luò)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(dāng)?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(dāng),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(shè)置。設(shè)置內(nèi)容包括:網(wǎng)絡(luò)設(shè)備總數(shù)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備地址、網(wǎng)絡(luò)通訊數(shù)據(jù)的內(nèi)容、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊速度等。它還能根據(jù)用戶的需要,靈活設(shè)置每個設(shè)備的任務(wù)級別,以保證網(wǎng)絡(luò)資源的合理分配。處于下層網(wǎng)絡(luò)的AD和DA,以及Easy-M2416R設(shè)備,遵循CANBUS協(xié)議的接口,能很方便的聯(lián)入CAN總線網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(luò)的每個設(shè)備進行通訊,兩個設(shè)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(luò)互聯(lián)也全由CANSET軟件來實現(xiàn),它是圖形化界面的軟件,設(shè)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(guān)內(nèi)容進行設(shè)置,在一定程度上簡化程序設(shè)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(shè)備。實現(xiàn)起來也只需在CANSET軟件中來設(shè)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(chǔ)。 4、系統(tǒng)工作流程:下層網(wǎng)絡(luò)的AD1216、AD1208設(shè)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(fēng)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(fēng)機狀態(tài)指示、溫度壓力顯示、各種參數(shù)設(shè)置、變頻調(diào)節(jié)、實時溫度曲線圖、設(shè)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(luò),又能構(gòu)建以RS485和RS232總線為上層網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)。將它應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(fēng)系統(tǒng)工藝設(shè)計 ???????? (blast system technological design of blast furnace) 設(shè)計內(nèi)容主要包括高爐鼓風(fēng)參數(shù)選擇,鼓風(fēng)機運行工況區(qū)的確定和高爐綜合鼓風(fēng)。 高爐鼓風(fēng)參數(shù)選擇 ?????? 包括風(fēng)量、風(fēng)壓和熱風(fēng)溫度。 風(fēng)量 ??????? 送入高爐的空氣質(zhì)量或標準狀態(tài)下的鼓風(fēng)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(fēng)量須用當(dāng)?shù)貧庀笙禂?shù)修正。 高爐入爐風(fēng)量可按下式計算: V 0 = V u iv / 1440 式中V 0 為高爐入爐風(fēng)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(fēng)量,可根據(jù)冶煉條件通過配料計算確定。當(dāng)條件不具備時也可采用以下近似數(shù)據(jù),當(dāng)焦炭灰分在10%~16%時,每噸干焦的耗風(fēng)量在2750~2600m 3 (干風(fēng))。 鼓風(fēng)機出口風(fēng)量,是高爐入爐風(fēng)量與鼓風(fēng)系統(tǒng)漏風(fēng)損失的總和。漏風(fēng)損失一般在5%~10%。在采用靜葉可調(diào)鼓風(fēng)機時,日本在計算中加上熱風(fēng)爐充壓用風(fēng)量400~1000m 3 /min為風(fēng)機最大風(fēng)量。選配風(fēng)機,鼓風(fēng)機風(fēng)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(fēng)壓力 ??????? 取決于爐頂壓力、爐內(nèi)料柱和鼓風(fēng)系統(tǒng)的阻力損失,并考慮一定的風(fēng)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(fēng)機能力、設(shè)備制造及冶煉強度等因素。通常,當(dāng)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(fēng)系統(tǒng)阻力損失一般在15~20kPa。 熱風(fēng)溫度 ?????? 主要取決于燃料條件、耐火材料理化性能、熱風(fēng)爐工作制度,并與熱風(fēng)爐的結(jié)構(gòu)有關(guān)。熱風(fēng)爐,當(dāng)燒高爐煤氣、用粘土及高鋁質(zhì)耐火磚砌筑、且單爐送風(fēng)時,風(fēng)溫水平一般在1000~1100℃。當(dāng)燒混合煤氣或燒高爐煤氣、采用自身預(yù)熱、高溫區(qū)用硅磚砌筑,并聯(lián)送風(fēng)時,則風(fēng)溫水平可達1200~1310℃。熱風(fēng)爐煙氣余熱回收可提高風(fēng)溫45~70℃。當(dāng)噴吹燃料和加濕鼓風(fēng)時,則需要熱補償,必須相應(yīng)提高風(fēng)溫。 鼓風(fēng)機運行工況區(qū)的確定 ??????????? 高爐生產(chǎn)對鼓風(fēng)機的要求是:有穩(wěn)定而均勻的送風(fēng)能力,當(dāng)風(fēng)壓變動時風(fēng)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(fēng)機的風(fēng)量和風(fēng)壓能在較大范圍內(nèi)變動,此變動范圍稱為鼓風(fēng)機運行工況區(qū),此區(qū)必須在鼓風(fēng)機安全運轉(zhuǎn)范圍內(nèi)。煉鐵工藝設(shè)計確定鼓風(fēng)機運行工況區(qū)是為了委托制造廠進行風(fēng)機設(shè)計,或根據(jù)現(xiàn)有風(fēng)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(fēng)機運行工況區(qū)(如圖)應(yīng)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(fēng)機能力應(yīng)滿足工況點A的要求,C、D點必須在鼓風(fēng)機的安全運行范圍內(nèi)。E點應(yīng)在鼓風(fēng)機的經(jīng)濟運轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi),此點并作為制造廠進行鼓風(fēng)機設(shè)計的計算點。 高爐與鼓風(fēng)機的配置,通常一座高爐配用一臺鼓風(fēng)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(fēng)機。 高爐冶煉鼓風(fēng)強化措施 ???????????? 是當(dāng)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(fēng)、加濕或脫濕鼓風(fēng)、綜合鼓風(fēng)等。 富氧鼓風(fēng) ?????? 提高鼓風(fēng)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(fēng)使每噸生鐵的鼓風(fēng)量減少,同時也減少了熱風(fēng)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(fēng)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(fēng) ???????? 將蒸汽加入鼓風(fēng)或?qū)⒐娘L(fēng)濕分大部脫除的鼓風(fēng)。以穩(wěn)定鼓風(fēng)濕分,消除大氣濕度波動對爐況的影響,改善煤氣化學(xué)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(fēng)又稱蒸汽鼓風(fēng)。使鼓風(fēng)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(fēng)中濕度增加1%(或8g/m 3 ),相當(dāng)增加風(fēng)量2.38%,如焦比不變可增產(chǎn)2.38%,鼓風(fēng)中加入1g水分,需提高風(fēng)溫9℃,以補償水分的分解熱,因此鼓風(fēng)濕度須與熱風(fēng)爐加熱能力相適應(yīng)。 脫濕鼓風(fēng)又稱干燥鼓風(fēng)。將鼓風(fēng)濕分冬季脫至1~3g/m 3 ,夏季脫至8~10g/m 3 ,鼓風(fēng)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(fēng)需要昂貴的脫濕設(shè)備,故未得到廣泛采用。 高爐綜合鼓風(fēng) ????????? 高爐采用噴吹燃料、富氧和控制濕分等綜合技術(shù)。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(fēng)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(guān)文章
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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(fēng)機應(yīng)能滿足鼓風(fēng)爐技術(shù)條件波動的要求,須注意以下幾點: 1、熔煉過程中,鼓風(fēng)壓力在一定范圍內(nèi)波動,風(fēng)量應(yīng)保持穩(wěn)定。 2、當(dāng)爐料合熔煉條件變更時,鼓風(fēng)機應(yīng)能在相當(dāng)大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)風(fēng)量和風(fēng)壓。 3、便于調(diào)節(jié)和維護。 目前鉛鼓風(fēng)爐一般采用容積式鼓風(fēng)機,也采用離心鼓風(fēng)機。 一臺鼓風(fēng)爐宜設(shè)一臺鼓風(fēng)機單獨供風(fēng),并設(shè)一臺同樣規(guī)格的鼓風(fēng)機做備品。如有兩臺和更多的鼓風(fēng)爐時,為了維持鼓風(fēng)爐的正常鼓風(fēng)制度,通常用管道系統(tǒng)把幾臺鼓風(fēng)機連通,互為備用,以減少備用鼓風(fēng)機臺數(shù)。管道系統(tǒng)供風(fēng)損失一般為供風(fēng)量的10%~30%。 表1為鉛鼓風(fēng)爐用鼓風(fēng)機性能實例。 ? 表1? 鉛鼓風(fēng)爐用鼓風(fēng)機性能實例 廠名
鋒速達負壓風(fēng)機-大北農(nóng)集團巨農(nóng)種豬示范基地風(fēng)機設(shè)備水簾設(shè)備供應(yīng)商!臺灣九龍灣負壓風(fēng)機配件供應(yīng)商! 主要產(chǎn)品豬舍通風(fēng)降溫,豬棚通風(fēng)降溫,豬場通風(fēng)降溫,豬舍風(fēng)機,養(yǎng)殖地溝風(fēng)機,豬舍地溝風(fēng)機,豬舍多少臺風(fēng)機,廠房多少臺風(fēng)機,車間多少臺風(fēng)機,豬舍什么風(fēng)機好,廠房什么風(fēng)機好,車間什么風(fēng)機好,多少平方水簾,多大的風(fēng)機,哪個型號的風(fēng)機 相關(guān)的主題文章:
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