熱處理爐自控系統

  • 產品名稱: 熱處理爐自控系統
  • 產品分類: 控制系統
  • 公司名稱: 淄博中耐窯爐技術有限公司
  • 添加時間: 17/01/06
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      控制系統由燃燒控制系統、電氣控制系統兩部分組成,儀表室內上位機完成工程師站和操作員站的功能。與二級計算機的數據聯絡方式采用工業標準的以太網通訊方式。電氣控制系統的范圍為加熱爐區的儀表供配電系統、臺車機械驅動系統,爐門升降系統、風機控制系統組成。

1、儀表部分主要特點

      1) 先進的硬件和控制設備;

      2) 合理的系統劃分;

      3) 靈活、可靠具有高度可操作控制應用軟件;

      4) 非常友好的人機接口畫面(包括直觀性、可視性、可操作性) ;

2、系統配置的設計原則

      1) 系統配置的各硬件設備+系統軟件+控制軟甲滿足加熱爐的各種工藝控制要求;

      2) 操作監視集中化,使整個控制系統人機界面統一化、共享化;

      3) 系統軟件及編程軟件組態簡單,編程方便,自診斷功能強;

      4) 人機接口HMI監控系統軟件為全中文環境。

3、加熱爐自動化系統實現的主要功能

      1) 壓力安全控制:煤氣總管設壓力變送器檢測煤氣壓力、上位機顯示、報警,并設置低、高開關于設定時切斷總管煤氣并報警;助燃風機出口處安裝壓力檢測、顯示,并安裝壓力開關低壓報警,該信號作為燃氣總管切斷閥開啟及燒嘴啟動的連鎖條件,保證爐子的安全運行。

      2) 爐膛溫度控制:通過PID功能調節調整空、煤氣流量,其中以調節煤氣流量為主,空氣流量配比自動跟蹤,系統換向時信號隔離,以免造成擾動;在每臺加熱爐在爐頂設置1支S型測溫熱電偶作為爐膛溫度控制的依據,2支K型熱電偶測量強制排煙溫度,熱電偶信號輸入至PLC系統中計算和處理,在上位計算機中顯示記錄爐膛溫度的時時數據;以利于生產的順利進行。

      3) 燃氣流量采用孔板+差壓變送器把燃氣流量信號轉化為電信號傳送到PLC控制系統,在PLC系統中通過計算得到實際的燃氣流量那個信號。

      4) 助燃空氣流量采用孔板+差壓變送器把燃氣流量信號轉化為電信號傳送到PLC控制系統,在PLC系統中通過計算得到實際的助燃空氣流量流量那個信號。

      5) 煙氣溫度檢測及其控制:在每臺加熱爐強制排煙管道上安裝二支K型熱電偶把煙氣溫度轉換成電信號傳輸到PLC中,在PLC中通過設定溫度和檢測得到的實際溫度的比較計算來調節煙氣調節閥門使煙氣控制在理想的范圍內。

      6) 爐膛壓力調節,通過上位機上選擇可以實現閉環調節;爐壓測量采用了高精度的微差壓變送器和先進的電子式電動調節閥,以及下位PLC中STEP7優秀的PID調節功能,通過控制排煙電動調節閥調節排煙量,使爐膛微壓得以精確控制,從而實現爐膛壓力控制的要求。

      7) 空-燃比控制調節:通過對助燃風調節閥與煤氣調節閥的PID控制,實現空-燃氣配比自動調節控制,通過上位機HMI操作員可輸入空氣和煤氣的配比系數,當煤氣流量變化時空氣流量自動計算和跟蹤,達到空燃配比的精確控制,以保證煤氣的最佳燃燒效果。

      8) 蓄熱式加熱爐全自動換向燃燒控制;包括定溫換向、定時換向和強制換向,換向期間的燃氣切斷連鎖功能,煙氣輕超溫自動報警及強制換向、重超溫自動切斷燃氣等多項專用功能。

      9) 臺車進退、爐門升降具有限位檢測,即臺車出爐極限位、臺車入爐極限位、爐門上升極限位、爐門下降極限位,臺車進退和爐門升降之間具有控制連鎖,可以很好的保證臺車和爐門的安全運行;并在現場就近布置操作臺,便于人工觀察和操作

      10) 以上諸多檢測參數的超越正常范圍均有儀表報警器報警。此外對壓縮空氣和計算機PLC電源的失壓也均有自動報警功能。

      11) 自動控制系統按照排放煙氣超過130℃自動報警,超過160℃自動強迫換向和超過180℃自動切斷燃氣停燒等措施控制排放煙氣溫度。

      12) 系統具備在工藝執行過程中,全部由計算機高精度控制自動運行,無需人工干預,計算機根據實時測控爐內溫度,直至達到工藝要求。

4、換向控制系統的主要內容

      定時換向

      定溫換向

      手動換向

      換向時的煤氣切斷

      各段排煙溫度的平衡調節

      非正常情況的強迫換向、系統連鎖保護和報警

5、儀控操作站畫面設置

      該軟件具備在加熱工藝執行過程中,以工件的加熱工藝技術要求為閉環控制目標,在整個工藝執行過程中,全部由計算機高精度控制自動運行,無需人工干預,計算機根據實時測控爐內溫度,直至達到工藝要求。具有密碼保護功能,只有授權人員才可以改動設定值以及設備啟停控制,普通人員只能瀏覽。

      (1)開爐允許畫面:

      以表格內填充動態文本的形式顯示與開爐有關的各種設備和介質的工況。有鼓風機、引風機已開,煤氣、空氣、壓縮空氣壓力正常,煙氣溫度、爐膛溫度正常,換向系統閥位正常等,當條件滿足后,相應部分變為綠色。當全部條件滿足時,顯示“開爐允許OK”。對條件不滿足的部分可以按畫面提示排查故障。

      (2)系統總貌畫面:

      以模擬圖的形式顯示加熱爐熱工系統的主要參數。顯示加熱爐爐體、換向閥及工藝管道,換向過程以動態顯示的方式表示,工藝參數在相應的工位動態顯示,可以非常直觀的了解爐子的運行狀況。顯示的工藝參數有:每段爐溫,爐壓,煙氣溫度,每段煤氣、空氣流量及調節閥閥位,煤氣、空氣、壓縮空氣。調節的變量有:煤氣、空氣流量、引風機閥門開度。

      (3)報警報表打印界面:

      顯示溫度控制超限、PLC檢測出的測控參數、主控、監視、記錄儀表故障報警和指示,對上述所有界面及工藝實測參數及曲線可隨時打印和定時報表打印。

      (4)歷史趨勢畫面:

      以趨勢圖的形式顯示和保存一些主要工藝參數如爐溫、煤氣流量煙氣溫度在一定時間內的變化情況。保存時間可視甲方的要求及硬盤容量確定。所有實測值應具備定時存盤和打印功能,定時的時間設定可任意設定。

      (5)時時趨勢畫面

      存儲和參數的時時數據以備需要的時候查詢。

      (6)點爐操作畫面:

      所有設備符合要求后(以藍色表示),才能允許點爐;不滿足的條件以紅色表示,故障排除后才能允許點爐。

      (7)操作幫助畫面:

      在HMI系統中設有操作幫助畫面,可以知道操作工對燃燒系統的操作,可以更好的使用加熱爐進行生產。

      8) 參數設置界面:可輸入日期、班次、操作者、工件令號、工藝編號、材料牌號、工藝溫度、工藝時間及報警設置、輸出限輻等控制參數的基本設置。

6、主要報警

      在工藝測量參數超限或重要檢測設備發生故障時,控制系統將以聲光形式發出報警,并在操作站上顯示出報警的內容,提醒操作人員注意,及時采取適當的措施排除故障,主要的報警項目如下:

      ——煤氣壓力低限報警;

      ——空氣壓力低限報警;

      ——儀表氣源壓力低限報警;

      ——煙氣溫度高限報警;

      ——各電氣故障報警;

      對上述所有界面及工藝實測參數及曲線可隨時打印和定時報表打印。



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