切割机布袋除尘器自动控制

1. 前言 现在工业生产越来越强调降低环境污染。炼钢厂于2005年6月建成投产四号不锈钢板坯连铸机。由于不锈钢板坯切割工艺需要，在切割过程中要加入铁粉，这样，切割板坯过程中会产生大量粉尘烟气。四号不锈钢板坯连铸机采用了德国西马克公司提供的布袋除尘器来降低对环境产生的污染。 2. 硬件配置 2.1 硬件配置 除尘器采用SIEMENS PLC控制，其硬件配置如图1、2所示：含S7-300 CPU315-2DP一块、CP342-5模块一块、32位数字量输入模块二块、32位数字量输出模块三块、IM153-1通讯模块一块、模拟量输入模块(AI8*12Bit)一块。CPU通过Profibus 与远程IM站进行通讯。控制电源采用24v直流电。 2.2 I/O模块及I/O点表 图1：布袋除尘器PLC硬件配置1 图2：布袋除尘器PLC硬件配置2 Q32.0 吸入位置，风门3关闭 Q32.1 吸入位置，风门3打开 Q32.2 吸入位置，风门4关闭 Q32.3 吸入位置，风门4打开 Q32.4 吸入位置，风门5关闭 Q32.5 吸入位置，风门5打开 Q32.6 吸入位置，风门6关闭 Q32.7 吸入位置，风门6打开 3. 除尘器自动控制功能描述 3.1起动系统： 自动起动操作是由使用“Plant START”（装置起动）按钮或者由一个外部信号而进行的。 排气驱动设备和风扇以自动模式自动接通。如果整个起动步骤已经完成，但至少有一个要求仍未解决，则风门叶片打开调节到低气压设定。 手动模式也按照同样的起动顺序，且必须遵守。 3.2设备运行： 如果装置接通，则叶片式节气闸打开和关闭都根据需要来进行。 火焰切割机的位置以及起动/停止—信号是由Profibus传输的。 活瓣取决于火焰切割机的位置以及起动/停止—信号，将相应地打开或关闭。如果火焰切割机达到了任何位置并且随着有起动信号，则活瓣将打开。如果活瓣打开风门叶片将会被驱动。如果起动信号断开，首先风门叶片将关闭。只有它关闭了，活瓣也将关闭。 现在，随后会有大约4到7分钟的停歇时间。在这个时间里过滤器将在脱机运行中被清理。 3.3断开装置： 自动断开运行是使用“Plant STOP”（装置停止）按钮而进行的，或者通过外部信号。 在风扇已断开后，仍旧运行2个超驰循环（在OP（操作盘）上，阀门的循环及时钟时间可调），这些都已经完成时排气驱动断开。 在按下EMERGENCY OFF（紧急断开）按钮时，即引起控制电压跌落。在有较长的空转时间时主开关应断开。 3.4手动操作： 单独驱动是以手动操作方式通过控制单元的功能键进行的（只有从过滤器装置开关柜上的操作人员操作盘OP17上才可能）。但下列基本联锁必须遵守： 双摆动活瓣接通：没有电机回路断路器紊乱。 过滤器螺杆输送器2接通：没有电机回路断路器故障。 过滤器螺杆输送器1接通：没有电机回路断路器故障。 风扇接通：没有热释放故障，没有PT电阻器监测故障，没有轴承温度故障，而振动监测正常。 风门叶片打开：无故障。 阀门试验：操作盘OP17可用于选择每一个阀组，它可以通过位于OP17操作盘上的按钮“单阀测试按钮”来启动。这一功能只有在风门叶片关闭时才有可能。 图3：除尘器工作 3.5自动控制： 过滤器管只可在风门叶片关闭时清洗。 用于这种CONTROL（SIMATIC S7 300）的清洗脉冲输出（120ms）是由过滤器压差所控制的。 清洁的要求调节它自己到每个运行状态并因此而防止强力的气流波动和不必要的压缩空气的消耗。 过滤器压差由压差监测器（两线：0-20毫巴）转换为4-20mA电流信号，其实际值可直接在开关柜上的OP17操作盘上读出。压差监测器的平均值是从清洁循环的最后三分钟计算出来的。这个过滤器压差是和下列设定点的数值进行比较的： 1．NECESSARY CLEANING（需要清洁）的过滤器压差： 在过滤器压差（<7毫巴）时，发生一个VERYSLOW（非常慢）（高的时钟时间）清洁过程。需要的时钟时间为：30秒。 2．过滤器压差SLOW（缓慢）： 在过滤器压差（<7毫巴）时，发生SLOW（缓慢）（高的时钟时间）清洁过程。需要的时钟时间：10秒。 3．过滤器压差FAST（快）： 过滤器压差（<16毫巴）时，发生（快速）FAST清洁过滤（低的时钟时间）。快速清洁时钟时间：5秒。 在一个火焰切割步骤时期内如果过滤器压差超过，则要启动附加在线运行，其循环时间为10秒钟。 4．过滤器压差ATTENTION（当心）： （>18毫巴）即触发一个报警信号。 5．过滤器压差SAFETY（安全）： （>20毫巴）时风扇断开。如果由于非常严重的对过滤器管道的污染，引风机即执行EMERGENCY（紧急）断开并触发一个信号，使除尘器停止工作。 低空气压力控制： 当设备接通时，从燃烧室至少发出一个要求，风门叶片调节到操作盘上的低空气压力（-20毫巴）。 低空气压力的调节是通过开关风门叶片进行的。 3.6 主要设备运行联锁条件 1、布袋除尘集尘器1的加热器 启动条件： 1.自动状态并且I30.0(温控器低温信号)为”1” 或 2.手动且ON信号 停止条件： 1.自动状态并且I30.0(温控器低温信号)为”0” 或 2.手动状态并且OFF信号 或 3.紧停 或 4.故障（I30.1—温控器高温报警或I30.0—温控器低温信号持续为 “1”2h45m 以上） 2、布袋除尘集尘器2的加热器 启动条件： 1.自动状态并且I30.2(温控器低温信号)为”1” 或 2.手动且ON信号 停止条件： 1.自动状态并且I30.2(温控器低温信号)为”0” 或 2.手动状态并且OFF信号 或 3.紧停 或 4.故障（I30.3—温控器高温报警或I32.0—温控器低温信号持续为 “1”2h45m 以上） 3、布袋除尘系统 启动条件： 1.I28.0(启动按钮)为“1” 停止条件 1.I28.1(停止按钮) 2.紧停 3.压差报警(PIW272>20mbar) 4.压力报警(I29.0压力开关为“0”持续1H) 5.管道压力报警 PIW274 6.压差安全报警 (PIW272>35mbar) 或 吸入管道温度报警PIW276 持续 2h45m 4、双摆动板M191 启动条件： 1.RUN-After 信号为“1” 停止条件 1.RUN-After 信号为“0”并且2号螺旋输送器M186不运行 2.紧停 5、2号螺旋输送器M186 启动条件： 1.双摆动板 M191 释放 停止条件： 1.RUN-After 信号为“0”并且1号螺旋输送器M184不运行 2.紧停或M191不运行 6、1号螺旋输送器M184 启动条件： 1. 停止条件： 1. RUN-After 信号为“0” 2. 紧停或M186不运行 7、风机M151 启动条件： 1.M184释放并且I29.5风门挡板关闭端口限位为“1” 停止条件： 1. RUN-After 信号为“0”或运行信号为“0” 2. 紧停 3. 1号集尘器满信号I28.4为“1” 4. 2号集尘器满信号I28.6为“1” 5. 压差安全报警PIW272>35mbar 6. 管道安全温度报警 3.7故障 对装置进行下列故障的监测：  电池警告PLC（信号）；  按下紧急断开（断开）；  电机回路断路器或双摆动活瓣的回转控制（断开以后的时间）；  电机回路断路器或螺杆输送器1的回转控制（断开以后时间）；  电机回路断路器或螺杆输送器2的回转控制（断开以后时间）；  压缩空气（断开以后的时间）；  关闭节气闸以后的时间监测（信号）；  关掉节气闸的双定位限位开关（信号）；  风扇轴承温度（断开）；  风扇振动监测器（断开）；  过滤器进口超温（风门叶片关闭）；  过滤器压差太高（断开）；  短路及断线模拟信号（断开）；  过滤器漏斗料位警告（信号）；  最大过滤器漏斗料位（断开）。 如果自动模式中的驱动故障已得到纠正并确认，则可使用驱动按钮使之重新起动。