五矿营钢2×2300m

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摘要：本文针对高炉鼓风机的工艺特点， 介绍了鼓风机自动化仪表与PLC的调试过程。

关键词：高炉鼓风机；PLC；自动控制；调试

中图分类号： TH44 文献标识码： A 文章编号：

1 概述

1.1高炉鼓风机作用

高炉鼓风机是将一部分大气汇集起来，并通过加压提高空气压力形成具有一定压力和流量的高炉鼓风，再根据高炉炉况的需要进行风压、风量调节后将其输送至高炉的一种动力机械。

1.2 PLC的特点

由于高炉冶炼的连续性，要求鼓风机均匀地供给一定量的空气，另外还应有一定的风压，以克服送风系统和料柱阻力，并使高炉保持一定的炉顶压力。在整个冶炼过程中，由于原料、燃料、操作等条件的变化 ，引起炉况经常改变，也相应地要求供风参数也要变化，所以要求高炉鼓风机具有一定的稳定调节范围和可靠的安全控制系统。可编程控制系统（PLC）是专为在工业环境下应用而设计的一种工业控制计算机，已经成为电气控制系统中应用最为广泛的核心装置，它不仅能实现复杂的逻辑控制，还能完成各种顺序或定时的闭环控制功能，并且抗干扰能力强、可靠性高、稳定性好、体积小，能在恶劣环境长时间、不间断运行，且编程简单，维护方便。因此，PLC在高炉鼓风机正常运行中，起着重要的作用。

1.3过程检控内容

各工艺参数的检测、控制是保证鼓风机运行的必要措施。

鼓风机过程监控内容主要包括：

风机入口、出口、送风、冷却水、油、动力油、电机本体等温度测量；

风机入口、出口、送风、冷却水、氮气、油、动力油、空气过滤器、风机喉部等压力测量；

风机送风、冷却水等流量测量；

油油箱、动力油油箱液位测量；

风机送风阀、放风阀、防喘振等阀门的调节；

静叶伺服系统、风机振动系统、风机键相、风机轴位移的调试。

各测量信号进入PLC系统，进行显示及参加自动调节。

1.4主要检控、操作参数：

油油箱温度20~40℃ ≤20℃报警

油冷油器后温度 30-40℃ ≥50℃报警

动力油油箱温度40~50℃ ≤20℃ 、 ≥50℃报警

油总管压力0.11~0.18MPa≤0.09MPa报警、辅助泵启动、≤0.06MPa 联锁停机

油过滤器差压 ＜0.15MPa ≥0.15MPa报警

动力油压力 12~12.5MPa ≤11MPa报警、辅助泵启动、≤9MPa 联锁停机

动力油过滤器差压 ＜0.35MPa≥0.35MPa报警

油站油箱液位距油箱顶部≤720mm≥720mm报警

动力油站油箱液位距油箱顶部≥100mm≥350mm报警

静叶角度 14度 启动角度

放风阀阀位全开 100%-50%-0-50%-100%

防喘阀阀位全开 100%-50%-0-50%-100%

送风阀阀位关闭 0-100%-0

安全运行静叶角度22度最小运行角度 22度

2 仪表调试

调试工作是一项技术含量很高的工作，调试质量的好坏直接影响着工程的质量。因此，要求调试人员认真审阅图纸，仔细检查设备元件是否与设计要求相一致。

2.1单体调试

被校仪表设备的调校，按使用说明技术要求和技术参数进行性能试验。应符合要求。被校仪表进行灵敏限、正行程和反行程基本误差及回差调校。

单体校验方法严格按照操作规程及仪表说明书进行。

分析仪表由厂家指导安装调试。

热电阻（偶）的热电性能主要依靠其材质来保证，在常温下可采用普通电测仪表检测出正常或损坏状态。

2.2校线

校线是调试工作的重要起点，校线质量的好坏直接影响到下一步调试工作的进程，有一点疏忽，都可能造成重大的设备损坏。校线前先熟悉图纸和设备说明书，对设备和系统有个全面的了解。熟悉图纸时，若发现有设计问题或原理问题，及时提供给设计院，在设计变更未到前，不允许随便改动图纸或凭想象校线。校线时应拆下的必须拆下，比较精密的电子器件不允许有过电压冲击，把其联结插头拔下后再校线。在校盘内线时，检查设备元器件是否与设计图纸相符，型号是否一致，有无元件缺少或损坏，校完的线应在图纸上做好相应的记录，以免漏线。

2.3系统调试

2.3.1基本校验要求

仪表系统安装完毕，管道清扫及压力试验合格后，电源、气源符合仪表运行要求，电缆绝缘检查合格。

2.3.2检测系统的调试

在系统信号发生端（即变送器和检测组件）输入模拟信号，在显示仪表处观查示值，检查系统的误差，其值不超过系统内各单元仪表允许基本误差平方和的开方根值。

热电（偶）阻输入信号用过程校验仪输出。

差/压力变送器利用手持终端的回路测试功能检查。

电流输入信号用过程校验仪输出。

电磁流量计利用仪表本身测试功能或操作器输出。

2.3.3调节系统的调试：

检查并确定调节器及执行器的动作方向； 在系统的信号发生端，给调节器输入模拟信号，检查其基本误差。用手动操作机构的输出信号，检查执行器以始点到终点的全行程动作（连同阀门定位器一起检查。）

2.3.4报警系统的调试：

系统的报警给定器及仪表、电气设备的报警机构按设计给定值调整；在系统的信号发生端输入模拟信号，检查音响和灯光信号符合要求。

2.3.5联锁系统的调试：

联锁系统除进行分项试验外，还进行整套联动试验。

利用设计提供的信号连锁逻辑图或将线路图整理成逻辑测试图对联锁系统进行逻辑功能调试。

要点为：测试前核对逻辑图，逻辑“0”和“1”的条件结果需双重测试,在逻辑图上做标志,不遗漏设计需要的逻辑功能,也不能出现多的逻辑功能。

3 PLC系统调试

3.1 调试前检查

（1）环境检查 （湿度、温度、照度）；

（2）系统接线检查（准确无误，接线牢靠）；

（3）系统接地电阻检查（符合设计要求）；

（4）导线绝缘检查（抽检）；

方法是导线与设备厂断开，用500V兆欧表测绝缘电阻。具体要求是：信号线路绝缘≧2MΩ,补偿导线之间的绝缘电阻≧0.5MΩ,系统电源带电部分与外壳的绝缘≧5MΩ。

(5)供电检查 （电压等级）。

3.2调试的主要方法

3.2.1硬件调试：所有单元、台件分类制作调试表格，按表格逐一检测。

3.2.2软件调试：进行结构性测试和功能性测试。

3.2.3回路调试：根据回路接线图,将输入、输出信号按模拟量输入、输出,数字量输入、输出和mV、V、mA、脉冲、接点等类型分类,并按其范围特点分成调试组排序调试。无论一个回路的调试分几部分完成,每完成一部分即用色笔在回路图上对已调试的线路和单元作上标记,同时做好相应的数据记录。

要点是：输入信号从回路的起点开始，输出信号到回路的终端元件。注意回路的分支指示、记录、报警等回路都可同时试验。

3.2.4系统控制回路调试：用CRT操作键盘检查输入处理控制作用，手动、自动切换和输出信号处理，检查执行器从始到终的全行程动作。包括动作方向零点、满量程、线性死区和全行程时间以及正、反作用等。调节系统还完成输出保持特性和PID动作以及按过程控制程序进行的各种性能的调试。

3.2.5程序控制系统调试：按程序表逐步测试。

参考文献

王玉萍PLC在汽轮鼓风机控制系统上的应用【J】。冶金动力，2002

徐建王延年 基于PLC的高炉鼓风机控制系统的设计与实现 西安工程科技学院学报 2003年9月

作者简介：郭蕾（1985-）女，河北省沙河市，天津二十冶建设有限公司助理工程师