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逻辑控制模块与固态继电器在水泥生产中的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-02-26  来源:中国厨房电器网  作者:[db:作者]  浏览次数:386
核心提示:  工业自动控制辑控捌颊块与(态键电器在水泥i产十的裘用唐山冀东水泥股份有限公司(063031)申硕波利志李光宇1水泥包装机的工作特点与环境状况水泥包装机所处环境粉尘大,电气元件上落满水泥粉末,很容易

  工业自动控制辑控捌颊块与(态键电器在水泥i产十的裘用唐山冀东水泥股份有限公司(063031)申硕波利志李光宇1水泥包装机的工作特点与环境状况水泥包装机所处环境粉尘大,电气元件上落满水泥粉末,很容易使继电器、接触器、限位开关等接触不良,经常发生误动、拒动、起动困难等故障。有时为了提高运转率把多组触点并联使用,但这并不能从根本上解决问题,不是叶轮电机不运转,就是电磁铁不动作,严重影响生产的正常进行。

  一台8嘴旋转式包装机上的继电器、接触器、限位开关等每天动作6000次。质量较好的继电器、接触器的使用寿命是20万次,这样,水泥包装机上的继电器、接触器的使用寿命只有33天。

  由于灰尘的影响,在20天左右这些继电器、接触器就不能再用了,即使是20天内接触不良等故障也是频繁不断。

  为改变这种现状,经过对水泥包装机的电气控制系统进行认真的分析研究,应用西门子逻辑控制模块LOGO和无触点技术固态继电器,研制开发一套适合水泥包装机工作环境及特点的电气控制系统。

  2水泥包装机电气控制系统2.1固态继电器的性能特点态电子元件组成的无触点开关元件。其特点为体积小、开关速度快、无机械触点、没有机械磨损和机械噪声、耐振动冲击,不怕粉尘和腐蚀性气体,使用寿命长,在通断时没有火花和电弧,干扰小。另外,固态继电器的驱动电压低(一般为3.2~32V),驱动电流小(一般为5~40mA),易于与计算机接口,因此,固态继电器作为自动控制的执行部件得到越来越广泛的应用,特别适用于环境粉尘大、起动频繁的地方。

  2.2逻辑控制模块LOGO简介LOGO是西门子最新研制开发的逻辑控制模块。它具有体积小,成本低,功能齐全,设计紧凑,能针对各种简单的实际应用提供完善的解决方案。面板上有一个显示单元和一个操作单元,可直接在LOGO上进行编程、参数设定、程序修改等操作,通过显示单元显示内部程序,并可通过RSI总线与网络相连。也可以在计算机上快速编写和调试用户程序,然后通过电缆将用户程序装人LOGO.逻辑控制模块LOGO采用功能块编程,有与门、或门、非门、与非门、或非门等6种基本功能和时间继电器、RS触发器、计数器、脉冲发生器、频率发生器等13种特殊功能,通过功能块编程很容易实现对输人信息的处理和对输出功能的控制。LOGO的应用减少了外部元件,接线简单,增加了可靠性。改变控制电路功能只需修改内部程序,减少了工作量,节约了时间,增加了工作效率。

  2.3系统工作原理和是用西门子逻辑控制模块LOGO和固态继电器开发的水泥包装机电气控制原理图。

  中的1SSR是三相交流固态继电器,用于控制叶轮电机,2SSR、3SSR是单相交流固态继电器,分别控制闸板摘钩电磁铁和掉袋电磁铁。1SSR、2SSR、3SSR是交流过零型固态继电器,无论外加控制信号相位如何,总是在交流电源电压过零时固态继电器的输出才开始导通,导通时产生的射频干扰很小。为保71994-2015工业自动控制模搠控杨在水泥转衮今斛炉派控捌中的裘用浙江大学电机系(310027)姚维聿玮诸静介绍了模糊控制技术在水泥回转窑分解炉温度控制中的成功应用,并分析了水泥回转窑生产过程DCS系统的总体结构和应用软件开发。实际运行结果表明:系统稳定可靠,控制效果良好,满足了生产工艺要求。

  1前言水泥生产过程是一个理化反应过程,具有大惯性、纯滞后、非线性等特点,系统工况复杂多变,难以建立精确的数学模型,因此,采用传统的控制策略很难获得满意的控制效果。为了达到稳定操作工艺、优化技术参数、节能降耗、提高运转率的目的,目前世界各大水泥制造商和计算机公司除了注重DCS系统在水泥生产线的应用外,还特别开发了一些应用于水泥生产工艺各主要环节的先进控制策略,其中模糊控制技术在提高产量和质量、节能以及稳定工况等方面,起到了显著的效果。

  模糊控制是模糊数学与控制理论相结合的产物,能够解决许多无法建立精确对象模型的复杂系统的控制问题,是处理控制系统中不精确和不确定性的一种有效方法。

  证固态继电器长期可靠工作,选型时应让负载的起动电流在固态继电器的额定电流范围之内。叶轮电机的型号为Y112M-4,额定功率为4WV,额定电流为8.8A.一般起动电流为6倍额定电流左右,1SSR应选用额定电流不低于52.8A的固态继电器,温度越高允许的工作电流越小,一般电流大于15A时固态继电器应装在散热器上。

  1RV2、2RV、3RV是压敏电阻。为防止电源传来的尖峰浪涌电压对固态继电器的冲击和干扰,应在固态继电器的输出端并联吸收回路。吸收回路一般采用RC串联电路,也可以用压敏电阻,或者两者同时使用。RC串联吸收电路一般封装在产品的外壳内。压敏电阻杭州水泥厂年产30万吨高标号水泥的新型干法水泥生产线,采用Honeywell公司推出的PlantScapeDCS系统,实现了回转窑分解炉温度的模糊控制,以及水泥生产过程的实时监控、分析和优化。

  2分解炉温度的模糊控制杭州水泥厂新型干法水泥生产线采用了目前广泛使用的“五级旋风窑外预热分解”技术,整个生产工艺过程包括窑外预热分解。窑内煅烧、熟料冷却、废气处理和煤粉制备等工序。

  在回转窑水泥生产过程中,窑尾分解炉温度是一个重要的工艺参数,分解炉温度的稳定对整条水泥生产线的稳产、高产和节能具有重大影响。根据对生产工艺和现场采样数据的分析以及操作人员经验的总结,可以发现:若增加喂煤滑差电机转速,即是一种非线性电阻,它相当于一个高电压的双向稳压管。压敏电阻的标称电压一般取电源电压的1.9倍。

  PD是直流电源,用来给逻辑控制模块和固态继电器提供工作电源和控制电源。

  1FU2,1FU3、2FU、3FU是快速熔断器,用于固态继电器的短路保护。

  中的1SA是出料嘴接近开关,2SA是起动接近开关,3SA是称重接近开关,4SA是掉袋接近开关。

  LOGO逻辑控制模块选用晶体管输出型,以保证无触点控制,延长控制系统的使用寿命。每路输出的开关电流为300raA,完全能满足固态继电器控制电增大进人分解炉的煤粉流量,则加剧了分解炉内的反应,使炉温升高。转速越高,温度上升的速度越快。

  若增加生料滑差电机转速,即增大人窑生料流量,增多分解炉内反应物料数量,则使分解炉温度升高。但增大到一定程度后,由于物料未能充分反应,分解炉温度反而下降。事实上,人窑生料流量和人分解炉煤粉流量之间应维持一定的比例关系,以便进行充分的反应。

  若增加回转窑转速,则分解炉温度略有下降,但两者关系不是很明显。正常情况下,回转窑转速基本保持不变。

  从上面的分析可以看到,喂煤滑差电机的转速是一个影响分解炉温度的主要因素,生料滑差电机的转速和回转窑的转速对分解炉温度也有一定影响,流4~50mA的要求。L+、M是LOGO的工作出,分别控制固态继电器1SSR、2SSR、3SSR和叶轮电机工作指示灯。

  3结束语使用逻辑控制模块和固态继电器的水泥包装机电气控制系统,于1999年7月在唐山冀东水泥股份有限公司投人运行。运转至今,从未发生过误动、拒动、起动困难等故障,彻底解决了普通继电器。接触器在环境粉尘大、起动频繁的场所故障率高、可靠性低、使用寿命短的问题,有效的保证了水泥生产的正常进行。(辑:罗义>

 
 
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