论文资料：风机连锁系统的改造.doc

精品文档 免费阅读 免费分享 如需请下载！风机连锁系统的改造 卫国华/中国铝业股份有限公司山西分公司煤气厂摘要：提出了鼓风机和排送机连锁方面存在的的问题。并采用可编程控制器控制两者的连锁，实现了启、停机顺序的合理性，以避免由于误动作产生的事故。关键词：风机；连锁；可编程控制器中图分类号：TH43 文献标识码：B文章编号：1006-8188（2008）05-0082-03Reconstruction for Fan Chains System Abstract: This paper points out the problems existed in the chains of blower and exhauster. In order to avoid accidents due to mistake, programmable controller is applied to control the chains and the reasonable sequence of starting and stopping is accomplished. Key words: fan; chains; programmable controller 1 问题的提出我厂有4台鼓风机（380V 225kW）向22台TG3M-I型煤气发生炉供风，产生的煤气由4台排送机（6kV 1000kW）加压后向氧化铝焙烧炉输送煤气。目前，正常情况下，两台鼓风机与两台排送机运行。根据工艺要求，开车时，必须先启动鼓风机后，才能启动排送机；停机时，必须先停排送机，然后停鼓风机。否则就有可能发生爆炸事故。因此，在原设计中采用了“连锁”的方法，即鼓风机不启动，排送机启动不了，运行中，如果鼓风机事故停车，相应的排送机立即停车，见图1。图1 排送机、鼓风机连锁原理图ZJ为鼓风机的中间继电器的结点，JC为排送机油泵接触器的辅助结点。当鼓风机没有启动时，ZJ常开点断开，排送机无法启动，即鼓风机不启动，排送机启动不了；同时，当运行中的鼓风机突然停车时，ZJ常闭点闭合，排送机立即停车，实现了鼓风机事故停车排送机相应停车的连锁。 原设计方案为一一对应式，结构简单，运行可靠，保证了鼓风机与排送机连锁的需要。但随着时间的推移，该方案暴露出以下3个问题。（1）当某台排送机检修完毕需要试车时，由于其对应的鼓风机不运行，排送机就不能启动，也就无法试车。解决的办法有两个：一是启动鼓风机（这样既不经济又不方便）；二是解除连锁（由于4台鼓风机与排送机的连锁均在一个控制柜内，所以解除连锁时反复拆装线头很不安全。曾发生过解除连锁时引起其它鼓风机停车的事故）。（2）鼓风机与排送机连锁是一一对应的，即1#排送机对应1#鼓风机、2#排送机对应2#鼓风机等。当1#、3#鼓风机备用，2#、4#鼓风机检修，而1#、3#排送机正在检修，这时只能启动2#、4#排送机，而1#、3#鼓风机与2#、4#排送机之间无任何连锁，一旦鼓风机事故停车，排送机将继续运行，导致事故发生。（3）事故停车后，由于人的反应比较慢，阀门不能及时关闭，容易造成煤气倒流，引起事故。因此，这3个问题不解决，将严重制约着煤气的安全生产。收稿日期：2008-01-22 河津市 0433002 解决的办法针对第一个问题，最简单的办法是把每一台鼓风机中间继电器的两对结点引出来，各加一个开关。这样共需要增加8个开关即可方便地解决问题。但是这个办法解决不了后两个问题。如果采用上述方法解决第二个问题，共需要48个开关，非常复杂。而且无法实现阀门的控制。由此想到用可编程控制器（以下简称PLC）来解决这几个问题。PLC结构简单，编程方便，有逻辑控制、计时、计数等功能，性能优越。因此决定采用PLC来解决这3个问题。3 PLC的选型目前，PC的型号较多，功能也略有不同。选用了松下电工可编程控制器FP1系列1。FP1系列是一种功能很强的小型机，它在设计过程中采用先进的方法及组件，使其具有通常只有在大型PLC才具备的功能。主机上配有RS422或RS232接口，可实现PLC与PC机之间的通讯。FP1系列可编程控制器，无论采用的是手持式编程器或编程工具软件，其编程和监控功能都很强，从而为用户提供了方便的软件开发环境，是目前一种较理想的小型PLC。该系列分为C14、C16、C24、C40等几种。具体地讲，选用的是主机为C24，I/O为16/8。初级扩展单元为E24，I/O为16/8。且C14还具有其它产品所没有的优点：即它的程序内存使用EEPROM，无需备用电池。4 方案的实施4.1 实现的控制功能4.1.1 可方便地解除排送机与鼓风机的连锁，以便试车。4.1.2 能防止操作人员对连锁的误操作。例：当1#排送机与1#鼓风机连锁运行时，当操作人员误操作1#排送机与别的鼓风机的连锁开关，为无效指令。4.1.3 鼓风机事故停车后，其出口阀和与其连锁的排送机的出口阀应迅速关闭。4.2 I/O分配（表1）表1 I/O分配表PLC点名称连接外部设备功能说明X0按钮1#排送机与1#鼓风机连锁X1按钮1#排送机与2#鼓风机连锁X2按钮1#排送机与3#鼓风机连锁X3按钮1#排送机与4#鼓风机连锁X4按钮2#排送机与1#鼓风机连锁X5按钮2#排送机与2#鼓风机连锁X6按钮2#排送机与3#鼓风机连锁X7按钮2#排送机与4#鼓风机连锁X8按钮3#排送机与1#鼓风机连锁X9按钮3#排送机与2#鼓风机连锁XA按钮3#排送机与3#鼓风机连锁XB按钮3#排送机与4#鼓风机连锁XC按钮4#排送机与1#鼓风机连锁XD按钮4#排送机与2#鼓风机连锁XE按钮4#排送机与3#鼓风机连锁XF按钮4#排送机与4#鼓风机连锁X30按钮解除1#排送机与鼓风机连锁X31按钮解除2#排送机与鼓风机连锁X32按钮解除3#排送机与鼓风机连锁X33按钮解除4#排送机与鼓风机连锁X34转换开关1#排送机出口阀门手动/自动选择开关X35转换开关2#排送机出口阀门手动/自动选择开关X36转换开关3#排送机出口阀门手动/自动选择开关X37转换开关4#排送机出口阀门手动/自动选择开关X38鼓风机主接触器常开点1#鼓风机状态X39鼓风机主接触器常开点2#鼓风机状态X3A鼓风机主接触器常开点3#鼓风机状态X3B鼓风机主接触器常开点4#鼓风机状态X3C转换开关1#鼓机出口阀门手动/自动选择开关X3D转换开关2#鼓机出口阀门手动/自动选择开关X3E转换开关3#鼓机出口阀门手动/自动选择开关X3F转换开关4#鼓机出口阀门手动/自动选择开关Y01#鼓风机中间继电器1ZJ实现与排送机连锁Y12#鼓风机中间继电器2ZJ实现与排送机连锁Y23#鼓风机中间继电器3ZJ实现与排送机连锁Y34#鼓风机中间继电器4ZJ实现与排送机连锁Y30接触器1#鼓风机出口阀门的输出Y31接触器2#鼓风机出口阀门的输出Y32接触器3#鼓风机出口阀门的输出Y33接触器4#鼓风机出口阀门的输出Y34接触器1#排送机出口阀门的输出Y35接触器2#排送机出口阀门的输出Y36接触器3#排送机出口阀门的输出Y37接触器4#排送机出口阀门的输出4.3 连锁方法4.3.1 以1#排送机为例：当1#排送机与4台鼓风机解除连锁时（X0 、X1、X2、X3全断开），此时要求Y0得电（此状态排送机可试车）。当1#排送机与鼓风机连锁时（X0或X1或 X2 或X3闭合），鼓风机未启动（X38或X39或X3A或X3B断开），要求Y0不得电；鼓风机启动后（X38或X39或X3A或X3B闭合），要求Y0得电，连锁启动。当鼓风机事故跳车（X38或X39或X3A或X3B断开），Y0失电，鼓风机中间继电器（1ZJ或者2ZJ或3ZJ或4ZJ）失电，常闭点闭合，1#排送机跳车。其梯型图，见图2。 图2 1#排送机与1#、2#、3#、4#鼓风机的连锁梯型图同理可得出2#、3#、4#排送机与鼓风机的连锁情况。4.3.2 以1#鼓风机为例：当1#鼓风机与连锁的排送机运行正常后，将1#鼓风机的阀门自动/手动转换开关（X3C）打到自动；与它连锁的排送机出口阀手动/自动开关（X34或X35或X36或X37）打至自动。当鼓风机事故停车后，其出口阀应迅速关闭，连锁的排送机出口阀也应迅速关闭。为防止电动阀门限位不可靠，要求鼓风机出口阀门自动关闭10s即停止，排送机出口阀门自动关闭15s即停止。当1#鼓风机事故停车后，其出口阀门与排送机出口阀关闭的梯型图，见图3。图3 1#鼓风机事故停车后其出口阀门与连锁排送机出口阀关闭的梯型图同理，可得出2#、3#、4#鼓风机与连锁排送机出口阀门关闭的梯型图。4.3.3 输入、输出接线原理图（略）5 存在的问题 当运行的鼓风机事故停车后，应使热备风机自动启动，同时自动开关相应的阀门。这个问题理论上可实现，但实际中无法实施，因为鼓风机与排送机进口阀门均为手