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關(guān)鍵詞:煉鋼;電氣控制系統(tǒng);PLC
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.24.038
根據(jù)電氣控制系統(tǒng)運行原理來講,PLC控制程序負責調(diào)節(jié)它的自動性,使用DP現(xiàn)場總線與控制部件相連,再進行調(diào)整這些部件,使它們能夠進行良好的配合。大部分情況下,這些相連的部件會被分散到不同位置,從而形成我們所說的分布式控制系統(tǒng),這種方式的控制系統(tǒng)不僅可以將信號快速傳遞,而且也可以進行采集數(shù)據(jù),實現(xiàn)聯(lián)動連鎖的控制。
1 煉鋼電氣控制系統(tǒng)的主要作用
轉(zhuǎn)爐控制系統(tǒng)的構(gòu)成部件主要有:1)電氣;2)儀表;3)計算機。在這三種部件相互配合、協(xié)作下,轉(zhuǎn)爐控制系統(tǒng)開始運作。我們所說的自動控制系統(tǒng)是由三大主要部件構(gòu)成的一個相對復(fù)雜的系統(tǒng),該系統(tǒng)首先要具備一個可以進行自動提示現(xiàn)場的信號以及配套的驅(qū)動,其次,采集完數(shù)據(jù)之后,對數(shù)據(jù)進行處理之前,要有自動調(diào)控和處理邏輯的設(shè)備 ,這就需要借助自動化設(shè)備實現(xiàn)運行。既需要在監(jiān)控生產(chǎn)過程中進行作業(yè)管理,采用計算模型形式,處理相關(guān)數(shù)據(jù)。其中,第一個部分稱為電氣系統(tǒng),后兩個部分也就是控制系統(tǒng)。在進行煉鋼過程中,它所采用的原理是根據(jù)軟件程序進行控制,同時需要運用以太網(wǎng)起到監(jiān)控的作用。其實從各方面上來講,這個系統(tǒng)要求很高,一定要降低故障率。
2 煉鋼電氣控制系統(tǒng)中存在的主要問題
2.1 現(xiàn)場通訊總線太長
我們投入使用的轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)有一個通病,即:連接現(xiàn)場的通訊總線過長。這一弊端主要凸顯在通訊總線上需要設(shè)置大量的設(shè)備站點。如果位于通訊總線上的某一個設(shè)備站點出現(xiàn)故障,那么隨之而來的問題將會嚴重影響轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)的正常運作,甚至有可能導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓不能正常運行。
2.2 底吹系統(tǒng)模式單一
目前,在工業(yè)建設(shè)過程中,對鋼的需求量是越來越大,傳統(tǒng)的自控控制模式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代鋼材生產(chǎn)的需求,因此需要充分運用現(xiàn)代自控控制模式。從當前生產(chǎn)和工藝的發(fā)展趨勢來看,一味使用傳統(tǒng)單一的自動控制模式就會出現(xiàn)支管堵塞的問題,從而影響到底吹系統(tǒng)的工作質(zhì)量,不僅如此,底吹系統(tǒng)效果差還會直接影響氬氣的使用效率,會造成一些不必要的浪費。倘若沒有正確設(shè)定氬氣的出口量,則會造成鋼液不純的問題。
2.3 氮封系統(tǒng)中存在的問題
氮封系統(tǒng)的運行原理比較簡單,首先該是形成密封系統(tǒng),該系統(tǒng)主要是依托轉(zhuǎn)爐口上部的活動煙罩與加料而形成的,其次,設(shè)備在切斷閥門時主要是依靠儲存氮氣的密封裝置進行的。在實際工作中,可能氮氣與氧氣間進行切換可以起到一定的作用的,但在等結(jié)果時,如果發(fā)現(xiàn)練爐口是朝上的,煙氣也會快速生氣,那么會損壞料斗液壓缸,因此,氮氣消耗也一直處于上升狀態(tài)中。
2.4 監(jiān)控系統(tǒng)的問題
煉鋼電氣控制系統(tǒng)在運作的過程中需要不間斷的進行監(jiān)控。為保證監(jiān)控的質(zhì)量,通常情況下會采用核心氧槍來完成這一工作。這一監(jiān)控工作所需的設(shè)備有電機驅(qū)動(一般來說會投入4臺設(shè)備)和變頻器,當電機驅(qū)動開始運作時,變頻器設(shè)備的轉(zhuǎn)矩也隨之同步運作,這樣一來,就使得煉鋼過程中的情況全部實時顯示到主機上。為不斷完善監(jiān)控系統(tǒng),首先要與PLC進行對接,將采集的數(shù)據(jù)放到PLC上,在進行實時顯示和保存信息,主要目的是為了監(jiān)控電機工作畫面,將所有信息展示到眼前。
3 改進煉鋼電氣控制系統(tǒng)的具體措施
3.1 完善氧槍系統(tǒng)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)
目前,氧槍系統(tǒng)中存在著很多不完善的地方,這些不完善的地方會影響到生產(chǎn)的安全,因此建立健全的氧槍系統(tǒng),對于保證工作人員的生命起到重要的作用。
轉(zhuǎn)爐在運作過程中的幅度大小會直接影響到氧槍的張力,同理,當氧槍的張力發(fā)生變化時,轉(zhuǎn)爐運轉(zhuǎn)的幅度必然發(fā)生了變化。根據(jù)這一規(guī)律,我們可以通過觀察并分析張力的實時數(shù)據(jù)來不斷調(diào)整。在對氧氣系統(tǒng)進行檢查時,一定要嚴格按照相關(guān)規(guī)定要求進行。如果氧槍張力出現(xiàn)異常情況,需要自動封鎖氧槍變頻系統(tǒng),這樣可對機器起到一定保護作用。在氧槍的下吹作用下,控制氣缸的閥門,這樣可以進一步解決在操作中所遇到卡軌問題。
3.2 改造底吹系統(tǒng)
底吹系統(tǒng)也是非常重要的,PLC上面整個部件都起到非常關(guān)鍵的作用。其中主要可分為四種模式,工作者可依據(jù)冶煉時段或者氣體的不同,自主切換到一種最佳模式中。可能有的模式要借助吹氮氣才能實現(xiàn)與氬氣切換,也有時候會在整個工作過程中只需要單一的某種氣體。值得注意的是,上述兩種模式都需要在倒渣或出鋼時進行吹氮氣操作,這時候的氮氣流量不應(yīng)過高。如何控制氮氣的流量是個難題,綜合考慮不同時期吹氮氣的需求、操作員的工作經(jīng)驗來選擇吹氮氣的位置,這樣便于簡化和整改流量,符合生產(chǎn)的要求,同時也避免資源浪費。
3.3 設(shè)置氮封系統(tǒng)
在工作者的反復(fù)試驗情況下,對爐口的煙罩進行改造,改造成為壓縮空氣,然后進行密封,在這樣的情況下,可減少氮氣的消耗和使用。在進行改善氣流時,需要保持溜管始終處于干燥狀態(tài)中。同時,還需要將氧封與氮封連接槍位的地方進行改造,在依據(jù)爐口情況進行判斷,是否運用PLC程序進行控制閥門,這樣不但可以對設(shè)備起到很好的保護作用,而且也可以節(jié)約氣體,進一步提高氮氣使用率。在設(shè)置氮封系統(tǒng)中,需要嚴格按照相關(guān)設(shè)立要求進行。
3.4 建立自動監(jiān)控系統(tǒng)
為解決現(xiàn)場通訊總線太長的問題,可以采用先進的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)和相關(guān)總控制線技術(shù),實現(xiàn)"集中管理,分散控制"的目的。同時根據(jù)系統(tǒng)運行情況,在適當?shù)那闆r下,建立自動監(jiān)控系統(tǒng)。在工作中,調(diào)試人員都負責著自己應(yīng)負責的那部分工作,最后所需要的6個PLC程序也是由每一個單獨負責一部分組合而成的。但這一工作模式會產(chǎn)生一個弊端,當PLC開展信息聯(lián)絡(luò)時,這六個PLC程序當中的某個程序會影響到系統(tǒng)的整體性能,使之無法統(tǒng)一到一個大的項目中來,這樣依賴就特別容易發(fā)生信息丟失的情況。可以在監(jiān)控站上安裝所需要的軟件,達到整合PLC程序目的,形成一個較大的系統(tǒng),既優(yōu)化了系統(tǒng),也提高了管理效率。
4 結(jié)語
在多年的實踐過程中,電氣煉鋼自動系統(tǒng)得到不斷完善。目前通訊網(wǎng)絡(luò)與PLC設(shè)備的設(shè)計是非常安全和穩(wěn)定的,隨著自動化技術(shù)的廣泛運用,相信電氣煉鋼自動系統(tǒng)也會得到更好的改進。
【關(guān)鍵詞】電氣控制 PLC技術(shù) 探析
PLC從外觀來講,具有體積小質(zhì)量輕的特點,小型的PLC底部尺寸一般不超過100mm,質(zhì)量不超過150g,所以在安裝方便,和電氣系統(tǒng)組裝容易。PLC應(yīng)用范圍廣泛,一般的電氣控制場所都可以使用,尤其是數(shù)據(jù)應(yīng)用能力在數(shù)字控制方面的運用更為廣泛。另外,抗干擾技術(shù)的應(yīng)用更使電氣控制系統(tǒng)運行的安全性和可靠性提供了有力保障。PLC外部檢測系統(tǒng)的設(shè)置,為自身內(nèi)部和系統(tǒng)外部的故障檢驗提供了良好的條件。而且,PLC的安裝操作簡單易懂,對于從事電氣控制方面的人員來說掌握起來也比較容易。儲存邏輯是PLC技術(shù)在實際應(yīng)用中所使用的,接線比較簡單,這樣也方便日后維修和改造,在減少工作量的同時又提高了工作效率。
1 PLC技術(shù)與電氣控制融合后的工作流程
電氣控制主要是通過對電氣設(shè)備一次和二次回路控制來確保設(shè)備正常運行,其在現(xiàn)代工業(yè)自動化方面已經(jīng)成為一個不可缺少的重要角色,更是推進工業(yè)自動化發(fā)展的重要武器。而PLC技術(shù)的實質(zhì)就是一個控制器,專門用于專業(yè)控制,主要利用計算機、通訊技術(shù)、自動化等技術(shù)發(fā)展起來的通訊控制器。PLC技術(shù)與電氣控制技術(shù)融合可以生成強大的抗干擾能力和自我診斷能力,完善電氣的控制系統(tǒng)的同時有效排除系統(tǒng)中故障。
目前,PLC技術(shù)在電氣控制行業(yè)的應(yīng)用十分廣泛,很多企業(yè)開始逐漸重視這些外來技術(shù)的引進,作為現(xiàn)代電控行業(yè)中的重要角色,PLC技術(shù)的應(yīng)用將會在很大程度上推動電氣控制行業(yè)的發(fā)展。同時,想要PLC技術(shù)與電氣控制合理融合就必須要對PLC技術(shù)有一定的掌握和了解,這是PLC技術(shù)能夠更好的運用于實際的前提條件和重要基礎(chǔ)。此外,PLC技術(shù)在工業(yè)體系中也有著廣泛應(yīng)用,如石油、建材、鋼鐵、化工、電力、機械制造、汽車、交通運輸?shù)取?/p>
結(jié)合PLC的工作流程,根據(jù)實際工作經(jīng)驗,將PLC技術(shù)與電氣控制融合后的工作流程劃分為三個階段。主要有收集和輸入原始數(shù)據(jù)、用戶程序執(zhí)行、刷新輸出。
(1)采取收集數(shù)據(jù)是PLC工作進程的第一步。通過掃描的方式依次讀取并存儲輸入狀態(tài)點和數(shù)據(jù),同時存入I/O映像區(qū)中的相應(yīng)單元。完成后,進入用戶程序執(zhí)行和輸出的刷新階段。在這一階段,I/O映像區(qū)中相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不發(fā)生改變。
(2)在第一步完成的基礎(chǔ)上,對用戶程序按照由上到下的順序掃描。用戶程序是執(zhí)行階段,具體的實施中,先掃描用戶程序左邊的控制線路,同時依然遵守由上到下和由左到右的順序?qū)τ|點構(gòu)成的的控制線路進行邏輯運算。同樣,在I/O映像區(qū)內(nèi)單元中的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會發(fā)生變化,但其他輸出點和軟設(shè)備在I/O映像單元區(qū)域或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)域的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都可能會發(fā)生變化。
(3)PLC工作流程的最后階段,即輸出刷新階段。在用戶程序掃描結(jié)束后,PLC就會進入輸出刷新階段。此階段中,CPU按照I/O映像區(qū)相應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有輸出鎖存電路之后再由輸出電路完成相應(yīng)設(shè)備的驅(qū)動設(shè)置是PLC的最后輸出過程。
PLC的工作流程與大部分其他的機械設(shè)備相似,是一個周期循環(huán)的過程。這三個工作階段是循環(huán)運行的,每進行三個階段為一個周期。PLC技術(shù)與電氣控制技術(shù)的融合在提高工作效率的同時又節(jié)省了故障和開發(fā)研究的開銷。
2 PLC技術(shù)在電氣控制應(yīng)用中常見的問題
系統(tǒng)控制出現(xiàn)故障。可能由于線路老化、周圍環(huán)境破壞等原因造成控制出現(xiàn)故障,進而無法將信號傳遞給系統(tǒng)內(nèi)部,也就無法完成對數(shù)據(jù)的接收、加載和轉(zhuǎn)換,同時對系統(tǒng)發(fā)出的其他執(zhí)行命令也沒辦法接收。
數(shù)據(jù)收集和傳輸故障也可能是由于開關(guān)一類的設(shè)備操作不到位造成的,例如打開、閉合不徹底,致使無法接收或接收錯誤信息,造成控制運作出現(xiàn)錯誤,系統(tǒng)無法正常運行,即造成了PLC無法接收信號控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障。
設(shè)備開關(guān)和現(xiàn)場變送器的自身故障也是使PLC技術(shù)無法正常工作的原因,引發(fā)故障的原因可能是接線接觸不良,出現(xiàn)破損等,同樣也會造成以上PLC控制分析系統(tǒng)無法接收數(shù)據(jù)和進一步的處理。此外,人為操作出錯也是造成系統(tǒng)故障的原因之一。
3 PLC技術(shù)問題相應(yīng)的解決方法
對輸入PLC控制系統(tǒng)信號的可靠性加強注意。保證所有的現(xiàn)場設(shè)備和相關(guān)部件的性能完好,杜絕由于設(shè)備自身零部件問題造成信號無法正常傳送和接收的現(xiàn)象發(fā)生。此外,更新改進主界面功能模塊設(shè)置也有利于減少控制的出錯。
完善系統(tǒng)設(shè)置,使其更加具有可靠性、自動化、網(wǎng)絡(luò)一體化。在PLC電氣控制系統(tǒng)遭受破壞或出錯時,起到預(yù)警系統(tǒng)的報警作用,這項功能在PLC系統(tǒng)控制里十分重要,能夠有效的對工作情況進行監(jiān)控,減少了由于指令出錯帶給系統(tǒng)的損失。確保PLC周圍的運行環(huán)境,及時排除干擾因素,實施24小時監(jiān)控。
加強人員的技術(shù)培訓(xùn),提高業(yè)務(wù)能力和自身素質(zhì)修養(yǎng),鼓勵員工學(xué)習新技術(shù)、新的方法和技巧來提高工作質(zhì)量。
4 總結(jié)
面對如今高科技迅猛發(fā)展的形勢,在任何領(lǐng)域如果想要健康長遠的發(fā)展,就必須不斷的學(xué)習掌握新的技術(shù),只有對新技術(shù)和設(shè)備做好充分的了解和學(xué)習并合理應(yīng)用,才會真正的有所收獲。PLC在電氣控制方面發(fā)揮著巨大的推動作用,二者的融合將會在很大程度上促進電氣控制行業(yè)的進步發(fā)展。
參考文獻
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作者簡介
張車(1981-),男,江蘇省張家港市人。本科學(xué)歷。中級工程師。研究方向為電氣自動化控制。
1電氣的綜合性供熱工作的技術(shù)控制租用
由于供熱熱力公司的各項設(shè)備和線路的自動化技術(shù)分析運作,實現(xiàn)良好的綜合性作用條件控制,逐步實現(xiàn)良好的電氣控制故障的分析過程控制。例如,針對電電氣電路的相關(guān)設(shè)備進行額定電路線路數(shù)據(jù)控制,制定良好的綜合性系統(tǒng)自動化運行,實現(xiàn)綜合性供熱公司的相關(guān)進度分析,提高有效化的最大線路的額定電路壓力控制,完成系統(tǒng)的自動化運行,保證良好的正常運作。為了構(gòu)建良好的綜合性故障檢測控制過程,實現(xiàn)系統(tǒng)的綜合性設(shè)備機制控制,防止各項數(shù)據(jù)的有效化分析,控制電氣控制技術(shù)中設(shè)備的電流大小,完善供熱線路的逐步控制管理,從而完善供熱系統(tǒng)綜合性的設(shè)備功能分析,實現(xiàn)最高效率的有效化設(shè)備保護。
2電氣自動化的綜合性供熱控制的作用
在熱力公司供熱技術(shù)分析過程中,對電氣自動化控制過程進行最大電流設(shè)備控制,對電氣供熱的壓力、電流等設(shè)備的有效化控制,從而保證熱力公司整個供熱的效果運作,加強綜合性系統(tǒng)管理分析,對電氣設(shè)備的相關(guān)操控設(shè)備進行故障分析,防止出現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部的電路中斷,造成綜合性系統(tǒng)的終止。合理的控制電氣供熱的效果控制,構(gòu)成合理化的科學(xué)供熱設(shè)備分析,從而保證有效化的科學(xué)管理控制過程,逐步形成系統(tǒng)的綜合性電氣設(shè)備操作控制過程,完善供熱電氣供電的控制管理,完善供電設(shè)備的有效化運作效率控制,確保綜合性的供熱系統(tǒng)安全化運行過程。
3電氣控制技術(shù)的功效測量過程分析
在供熱效果電氣控制過程中,通過對電氣自動化的效果高校生產(chǎn)管理,加深綜合性使用效率控制,加強設(shè)備的有效化運行過程,保證良好的效果測試分析測定過程,從而完善電氣運行過程中的設(shè)備觀察測定控制過程,及時發(fā)展電氣設(shè)備過程中的相關(guān)運行過程,保證良好的設(shè)備存在供熱效果分析。合理化的加強綜合性電氣設(shè)備效果控制,加深有效化的使用控制效率,積極加強綜合性電氣供熱技術(shù)的控制過程,實現(xiàn)電氣控制技術(shù)過程中的現(xiàn)場總線技術(shù)分析,對各個分散過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)進行調(diào)控,加強總額還行供熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點控制,提高有效化的綜合性參數(shù)分析,保證良好的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自動化分析過程,提高電氣的技術(shù)控制管理,實現(xiàn)良好的數(shù)據(jù)分析過程,提高綜合性的電氣設(shè)備運行效率控制。
4電氣的供熱效果控制監(jiān)控作用
根據(jù)電氣的綜合性效果控制,對電氣設(shè)備的相關(guān)用電效果進行分析,加強綜合性監(jiān)控控制管理,實現(xiàn)良好的信號指標質(zhì)控管理。例如,在供熱控制過程中,合理的控制電氣自動化的設(shè)備控制,實現(xiàn)電氣運行過程中的相關(guān)故障分析,實現(xiàn)對電氣供熱設(shè)備運行的有效化分析和管理,從而逐步加深各個設(shè)備故障處理,改善電氣設(shè)備過程中的相關(guān)故常處理過程分析,減少故障信號燈的閃亮次數(shù),實現(xiàn)良好的電氣設(shè)備控制管理,實現(xiàn)良好的研究分析控制過程,最大限度的保證低故障、高運行效果的控制管理,從而完善各項設(shè)備的有效化運行,實現(xiàn)合理化的縮短故障處理時間,保證對電氣設(shè)備維護過程質(zhì)量的效果分析,提高綜合性電氣設(shè)備維護的質(zhì)量控制管理。
5結(jié)語
【關(guān)鍵詞】燃氣電廠;電氣控制系統(tǒng);設(shè)計要點
前言
近年來,我國各個行業(yè)的電能需求發(fā)生了顯著增加,這種現(xiàn)象為燃氣電廠帶來了一定的壓力。為了保證電能提供的穩(wěn)定性、安全性,需要將電氣控制系統(tǒng)應(yīng)用在燃氣電廠中,該系統(tǒng)的作用是能夠保障機組處于正常運行狀態(tài)。在設(shè)計電氣控制系統(tǒng)的過程中,應(yīng)該充分考慮燃氣電廠的實際需求。
1燃氣電廠
1.1燃氣電廠的生產(chǎn)過程
在燃氣電廠中,天然氣等相關(guān)燃料在燃氣輪機中發(fā)生燃燒,這個過程會產(chǎn)生大量的蒸汽,并完成化學(xué)能向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化。當產(chǎn)生蒸汽達到一定數(shù)量之后,蒸汽會對汽輪機產(chǎn)生推動作用,進而實現(xiàn)內(nèi)能向動能的轉(zhuǎn)化。當上述步驟完成之后,發(fā)電機會將動能轉(zhuǎn)化為電能,供給人們使用[1]。
1.2燃氣電廠的優(yōu)點
與燃煤電廠相比,燃氣電廠的優(yōu)點主要表現(xiàn)為其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染少。燃氣電廠的發(fā)展有助于可持續(xù)發(fā)展目標的實現(xiàn)。
2燃氣電廠對電氣控制系統(tǒng)的要求
燃氣電廠對電氣控制系統(tǒng)的要求主要集中在實用性方面,具體要求主要包含以下幾種:
2.1反應(yīng)速度
為了保證電氣控制系統(tǒng)作用的合理發(fā)揮,需要保證所設(shè)計的電氣控制系統(tǒng)具備極快的反應(yīng)速度。需要將電氣控制系統(tǒng)快速保護功能的實現(xiàn)時間控制在100ms以下。
2.2電氣設(shè)備
從操作角度來講,電氣控制設(shè)備的信息收集量相對較小,因此其操作程序較為簡單。但該系統(tǒng)需要對整個燃氣電廠的機組進行控制,這種特點對組成電氣控制系統(tǒng)的電氣設(shè)備提出了更高的要求。為了保證電氣控制系統(tǒng)控制功能、保護功能等相關(guān)功能的有效發(fā)揮,需要加強對所應(yīng)用電氣設(shè)備的安全性和可靠性方面的控制[2]。
3電氣控制系統(tǒng)的組成部分
電氣控制系統(tǒng)主要是由以下兩部分組成的:
3.1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的存在能夠?qū)崿F(xiàn)燃氣電廠相關(guān)信息的實時監(jiān)控。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要包含以下兩部分:3.1.1實時監(jiān)控網(wǎng)該部分主要是由電器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)等組成的。在燃氣電廠中,這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的作用是為電氣控制系統(tǒng)捕捉相關(guān)設(shè)備控制信息。3.1.2廠級監(jiān)控信息網(wǎng)就廠級監(jiān)控信息網(wǎng)而言,它的作用是完成對燃氣電廠在生產(chǎn)活動中產(chǎn)生相關(guān)信息的儲存和分析。該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的作用使得其應(yīng)該具有一定數(shù)量的通信接口。在實際應(yīng)用過程中,當生產(chǎn)活動發(fā)生后,廠級監(jiān)控信息網(wǎng)需要將其所收集和處理的信息分別傳送至相應(yīng)的機組控制系統(tǒng)中,進而實現(xiàn)合理的控制作用[3]。
3.2相關(guān)硬件設(shè)備
就我國目前的燃氣電廠機組特點而言,單元制機組較為常見。根據(jù)燃氣電廠生產(chǎn)活動的特點,電氣控制系統(tǒng)的硬件設(shè)備應(yīng)該包含汽機———燃機控制系統(tǒng)以及分散控制系統(tǒng)。在這些硬件設(shè)備之間,運用一定數(shù)量的通信和硬接線進行連接,進而實現(xiàn)不同系統(tǒng)之間信息的有效傳輸。
4燃氣電廠電氣控制系統(tǒng)設(shè)計要點
燃氣電廠電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計要點主要包含以下幾種:
4.1燃氣電廠電源系統(tǒng)模塊設(shè)計
該模塊主要包含以下兩部分設(shè)計要點:4.1.1燃氣電廠用電源系統(tǒng)燃氣電廠用電源系統(tǒng)是電氣控制系統(tǒng)中的基礎(chǔ)部分。為了保證通過該系統(tǒng)的設(shè)計使電氣控制系統(tǒng)產(chǎn)生良好的控制功能,需要應(yīng)用事故保安電源系統(tǒng)、6kV廠用電源系統(tǒng)以及380V廠用電源系統(tǒng)組成整個燃氣電廠用電源系統(tǒng)。其中,事故保安電源系統(tǒng)的作用是保證燃氣電廠機組的運行安全。由于該系統(tǒng)的重要作用,需要將該系統(tǒng)控制在熱備用狀態(tài)中,便于燃氣電廠相關(guān)人員對該系統(tǒng)的快速啟用。就6kV廠用電源而言,其手動合閘指令是通過鍵盤進行傳遞的。當該指令發(fā)出后,鍵盤會將其傳遞至快切裝置中,當系統(tǒng)判斷結(jié)果顯示滿足通氣條件時,該指令才會被執(zhí)行。在指令執(zhí)行的同時,信號會被顯示在屏幕中。380V電源系統(tǒng)中包含多臺機組,每臺機組都包含兩段保安母線。保安電源、工作電源以及備用電源是保安母線的主要組成部分。其中,保安電源的供電對象主要是指UPS系統(tǒng)等。該部分設(shè)計的合理性直接對電氣控制系統(tǒng)的功能產(chǎn)生影響,因此需要對所有組成部分的設(shè)計和應(yīng)用加以重視。4.1.2燃氣電廠用電源的切換裝置人們用電量的增加對燃氣電廠的電能供應(yīng)提出了更高的要求。為了保證高壓廠用電源的連續(xù)、穩(wěn)定、安全供電,需要將廠用電源切換裝置融入電氣控制系統(tǒng)中。在安裝該裝置的過程中,既要保證裝置切換功能的合理發(fā)揮,還要保證且安裝位置不會對其他設(shè)備的運行產(chǎn)生影響。從綜合角度考慮,可以將該切換裝置安裝在高壓電源系統(tǒng)中工作電源位置的進線開關(guān)周圍。該裝置具有一定的獨立性特點,為了保證該裝置的正常運行,需要利用硬接線實現(xiàn)廠用電源切換裝置與電氣控制系統(tǒng)之間的有效信息傳輸[4]。
4.2燃氣電廠電源系統(tǒng)控制模塊設(shè)計
就燃氣電廠的運營特點而言,對電源系統(tǒng)進行控制具有一定的必要性。在該設(shè)計要點中,組成部分主要包含以下幾種:4.2.1UPS不停電電源系統(tǒng)UPS不停電電源系統(tǒng)是電源控制系統(tǒng)中的重要組成部分。該系統(tǒng)中主要包含靜態(tài)開關(guān)、逆變器以及整流器。在燃氣電廠中,UPS系統(tǒng)可以不間斷為其提供交流電源。其中,逆變器的作用主要是保證電壓波形的穩(wěn)定,逆變器和整流器的作用是完成電能的提供。4.2.2直流電源系統(tǒng)在我國目前的燃氣電廠中,常見的直流電源系統(tǒng)主要包含DC220V和DC110V。就DC220V直流電源系統(tǒng)而言,該系統(tǒng)是由三組整流器和一組直流母線組成的。交流保安段負責為該系統(tǒng)中的整流器提供電源;為了保證直流母線作用的正常發(fā)揮,需要在不同的直流母線之間加設(shè)一定數(shù)量的聯(lián)絡(luò)切換開關(guān)。就DC110V系統(tǒng)而言,其中包含兩組母線、整流器以及蓄電池組。為了保證不同母線之間能夠進行有效聯(lián)系,需要設(shè)置一定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)開關(guān)。直流電源系統(tǒng)的作用對象主要是事故照明等燃氣電廠中的常見負荷,該系統(tǒng)需要對這些常見負荷進行合理的控制和保護[5]。4.2.3保安段電源系統(tǒng)機組廠用電故障會為燃氣電廠帶來一定的經(jīng)濟損失。為了保證電能的正常供應(yīng),需要將保安段電源系統(tǒng)加入電氣控制系統(tǒng)設(shè)計要點中。在燃氣電廠機組的正常運行過程中,當發(fā)生用電故障時,保安段電源系統(tǒng)會對直流電源系統(tǒng)等進行有效控制和保護,進而實現(xiàn)機組的正常運行。除此之外,機組廠用電斷故障的發(fā)生頻率相對較高,電氣控制系統(tǒng)的應(yīng)用可以有效降低其發(fā)生概率。對此,應(yīng)用電氣控制系統(tǒng)之后,當燃氣電廠機組廠用電再次發(fā)生斷開故障時,保安段電源系統(tǒng)通過自身功能的發(fā)揮可以實現(xiàn)柴油發(fā)電機組的快速啟動,進而保證供電的連續(xù)性、安全性。
4.3燃氣電廠發(fā)電機和變壓器組系統(tǒng)模塊設(shè)計
該模塊包含的元件數(shù)量較多、種類較為復(fù)雜,這種特點為電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計帶來了一定的難度。為了保證電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的合理性,需要運用機島控制系統(tǒng)對發(fā)電機進行控制。在這種控制方式中,可以在在線控制系統(tǒng)與信號源以及發(fā)電機保護系統(tǒng)等相關(guān)控制模塊之間建立有效的連接。發(fā)電機的實際運行狀態(tài)監(jiān)控主要是通過DCS系統(tǒng)完成的[6]。
5結(jié)論
(銅陵市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗中心,安徽 銅陵 244061)
【摘要】電梯制動器是電梯安全運行不可缺少的安全保護部件,其有效性關(guān)系到乘客、維護保養(yǎng)人員以及所承載貨物的安全。分析電梯事故可以發(fā)現(xiàn),由電梯制動器失效引發(fā)的事故占有很大的比例。所以,筆者對電梯制動器電控控制系統(tǒng)進行了深入的研究,分析了其可能存在的安全隱患,并針對這些隱患給出安全性的建議。
關(guān)鍵詞 電梯;制動器;電氣控制;安全隱患;預(yù)防措施
0 引言
電梯的安全運行離不開制動器的可靠動作,不論是在電梯平層等正常停車時,還是在因故障而使電梯制停時,都需要制動器的有效制動。在電梯數(shù)量日益增多的今天,電梯安全所涉及的范圍也越來越廣泛,對社會的影響也越來越大,電梯事故已經(jīng)成為當前社會所關(guān)注的焦點之一。因此,為了保證電梯的安全運行,必須保證電梯制動器的有效性、可靠性。筆者從電梯制動器的基本結(jié)構(gòu)型式出發(fā),對電梯制動器的電氣控制進行深入的研究。
1 電梯制動器的結(jié)構(gòu)型式
電梯制動器又稱為抱閘,使用最為廣泛的就是電磁制動器,電磁制動器的結(jié)構(gòu)型式有多種形式,主要包括機-電式常閉塊式直流電磁制動器、盤式制動器、碟式電磁制動器[1]。碟式電動制動器在無機房曳引驅(qū)動電梯中應(yīng)用最多。但是,不論哪一種結(jié)構(gòu)型式,其基本的工作原理都是相似的。電梯制動系統(tǒng)是電梯驅(qū)動主機乃至整個電梯系統(tǒng)的最關(guān)鍵的安全保護部件之一,制動系統(tǒng)失效對電梯運行安全的威脅極大,是最有可能發(fā)生剪切和擠壓傷害的直接因素。而且由于制動系統(tǒng)失靈而造成的危險依靠其它安全部件進行保護也是非常困難的,因為此時電氣保護不起作用,電氣保護一般都是切斷電動機和制動器電源而使運行中的電梯系統(tǒng)停止的,因此制動系統(tǒng)能否可靠動作,關(guān)系到這個電梯系統(tǒng)和使用人員的安全。
電磁制動器的工作原理如下:制動線圈通電時產(chǎn)生雙向電磁推力,使制動機構(gòu)與電動機旋轉(zhuǎn)部分脫離;制動線圈斷電時電磁力消失,在制動彈簧壓力的作用下,制動臂向制動盤施加制動力,抱緊制動盤,從而實現(xiàn)制停的目的[2]。制動器是電梯中重要的安全保護裝置之一,它的有效性、可靠性是保證電梯安全運行的重要因素之一。它的主要作用就是使電梯在動力電源和控制電路電源失電時能夠制停轎廂,可以防止轎廂沖頂或是蹲底、或者是異常溜車等事故的發(fā)生。
2 電梯制動器的電氣控制
對于電梯制動器的電氣控制,GB7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》和TSGT7001-2009《電梯監(jiān)督檢驗與定期檢驗規(guī)則-曳引與強制驅(qū)動電梯》都做了明確的規(guī)定,這不僅要求電梯制造單位要按安全規(guī)范生產(chǎn)制動器,還要求檢驗人員應(yīng)對制動器的電氣控制進行檢查確認。
GB7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》第12.4制動系統(tǒng)規(guī)定制動器必須能夠在動力電源失電和控制電源失電兩種情況下都能自動地動作。除此之外還要求切斷制動器電流,至少應(yīng)用兩個獨立的電氣裝置來實現(xiàn),不論這些電氣裝置與切斷主機電流的電氣裝置是否為一體。同時還要求當電梯停止運行時,如果其中一個接觸器的主觸點未打開,最遲到下一次運行方向改變時,應(yīng)防止電梯再啟動運行[3]。制動器的電氣控制原理如圖1所示。
這里所謂“兩個獨立的電氣裝置”就是接觸器。如果只使用一個接觸器控制,當此接觸器觸動無法正常斷開時,制動器將無法制動。因此,控制制動器線圈的電路中應(yīng)至少有兩個獨立的接觸器。標準中允許借助主電源接觸器來實現(xiàn)本條規(guī)定的“兩個獨立的電氣裝置”同時也沒有要求兩個接觸器的主觸點必須串聯(lián)。可以應(yīng)用主電源接觸器的輔助常開觸點作為其一。另外再設(shè)計一個抱閘接觸器。但應(yīng)注意利用輔助觸點作為檢測主觸點的狀態(tài)信號時,應(yīng)符合對接觸器觸點的要求。控制制動器回路的接觸器應(yīng)具有防粘連保護,當任何一個接觸器的主觸點在電梯停梯時沒有釋放,應(yīng)該最遲到下一次運行方向改變時防止轎廂繼續(xù)運行。這就要求接觸器的吸合或釋放應(yīng)隨電梯的運行或停止來進行。兩個接觸器的主觸點中的一個發(fā)生粘連時,由于兩個接觸器是彼此獨立的,另一個接觸器仍能夠正常工作,電梯仍能夠正常工作。但其安全狀態(tài)已經(jīng)達到了極限,如果另一個接觸器也粘連,則會出現(xiàn)制動器電流無法切斷的重大事故,繼續(xù)運行電梯風險非常大,因此在電梯控制系統(tǒng)中需要建立一種監(jiān)控機制,一旦出現(xiàn)上述情況,應(yīng)將電梯停止并避免再次運行。在此處明確要求使用兩個接觸器,同時兩個接觸器必須是獨立的,不允許使用一個接觸器的主觸點和輔助觸點進行相互校驗。盡管接觸器的主、副觸點在動作時能夠滿足正確驗證主觸點動作情況的要求,但由于輔助觸點容量、分斷距離不能夠滿足主觸點,因此絕不能使用輔助觸點替代另一個獨立的接觸器進行保護。
3 制動器電氣控制的檢驗
電梯制動器電氣控制的檢驗通常有兩種方法,第一種是對照型式試驗報告,查看制動器。然后查看電氣原理圖和控制柜內(nèi)電氣元件,判斷制動器是否是由兩個獨立的電氣裝置來控制,查看其觸頭是否串在制動器控制電路中。最后觀察電梯運行停止時,是否有兩個電氣裝置是否釋放。第二種方法是模擬試驗法,即找到制動器的接觸器,使電梯向一個方向運行,然后按住制動器的主觸點不釋放,使電梯反向運行,如果電梯不能運行就說明制動器的電氣控制滿足要求。
4 總結(jié)
本文對電梯制動器的結(jié)構(gòu)型式及工作原理做了詳細的分析,重點從安全角度對制動器的電氣控制進行深入的研究,分析了可能存在的安全隱患,從而為制動器的檢驗提出了理論支持。
參考文獻
[1]李洪.淺談電梯制動器的結(jié)構(gòu)型式與檢驗檢測[J].沈陽:電氣開關(guān),2012-06-15。
[2]高昱.電梯制動器電氣控制及檢驗[J].福州:機電技術(shù),2009-06-30.
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