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当首钢4风机软起动过程的计算机监控

发布时间:2021-09-09 12:47:12 阅读: 来源:铝硝酸罐厂家
当首钢4风机软起动过程的计算机监控

首钢4#风机软起动过程的计算机监控

1 问题的提出

首钢4#风机选用大功率同步电动机拖动(36.14MW),起动方式是变频起动。大型同步电动机的软起动,系统复杂,条件多,起动步骤的要求也比较严格。从几年来的实践看,常常在起动时出现故障,因分析较困难,故而拖延起机时间。由于起动设备的配置很复杂,为方便电路走线,它们分别安装在上、中、下几层房间中,信号及故障显示分散,不宜集中观察。为集中观察和监测风机系统的软起动过程,我们在主控室加装计算机监控系统,将起动的充要条件及起动过程各步的关键点采集出来,经PLC的逻辑判断、组合送至上位机,在上位机画面上监视起动过程和并情况。首先监视的是起动初始条件,它包括风机条件:①静叶位置 14°, ②放风门全开, ③ 动力油压 9 5 MPa9.5MPa,④润滑油压 0.06MPa,⑤润滑油温 25℃;电机条件:①各主电路开关要到位(小车开关),均处于断开状态,需贮能的开关要贮能完毕,②电机、变频器、变送器等均处于正常状态,③保护系统无故障,④励磁及风冷却系统工作正常。这些条件全部满足后,起动程序方能生效。因此,起动前捕捉起动条件满足的信息是重要的。软起动的过程是自动顺序控制,它采用自控变频同步电动机(无换向器电机)调速[1~2 。根据其特征性动作,本系统起动过程设定为14步,称逻辑走步,每一步给出了1套摇臂式落锤冲击实验机的设计方案都与多个因素和环节相关联,并为下一步的必要条件。本系统设计原则是:如起动过程中出现故障,无论走到哪一步,均退回初始状态,待故障处理完后,再重新起动。这样,另一个重要问题就是要监视整个软起动过程,如有故障要记下发生在哪一步,并通过帮助键追寻到故障原因和元件,这可以及时迅速地处理故障,确保起动的成功。

2 系统构成

控制系统构成框图见图1。

图1 风机控制系统构成框图

要采集必要的开关量,必须在现场取开关点。为了不影响原起动系统,我们的原则是:不取原系统运行中的点,而取执行元件上的多余点,如没有多余点的则引出信号,附加小型继电器,在其输出点上取开关量。

2.1 开关量的选取

在操作控制台、仪表盘上取11个点,在起动逻辑控制柜上取23个点,在继电器逻辑控制柜上取17个点,引至本系统的监视系统柜。监视控制柜设置电源,加装40个小型继电器(115系列),线圈电压分别为24VDC、110VDC和220VAC,这些开关量的输出送至PLC。本系统在软起动过程中,除逻辑走步外,有两个变频调速过程:有色金属新材料成产业发展新亮点(1)在第8步由0~5Hz,大约3~5s;(2)在第12步由5~50Hz,大约3min。为了观察这一调节过程的主要参量变化情况(也可记录其变化曲线),我们在现场还取了3个模拟量信号——主电机电流、电压(转速)和励磁电流,一同送入PLC。

2.2 PLC

选用SIEMENS公司产品SU(也可选用日本OMRON及其它产品,因我公司SU用的较多,占比62.1%为习惯性选择),主要用来完成现场开关量、模拟量信号的采集、转换处理、逻辑判断及与上位机的通信联系。

通过继电器隔离,变换成标准信号的现场信号,由开关量输入模块或模拟量输入模块进行采集变换成二进制数码,通过主机架底板总线传送给CPU模块,按程序进行运算处理,扩展机架通过接口模块用电缆连接器与主机架底板总线连接,CPU模块将收集处理的信息存储到相应的数据块中,依据程序周期动态修改。通信处理器模块将上位机与PLC的CPU模块联系起来,完成数据接收、处理、转发等工作,使上位机能自如地获取需要的现场信息,并将上位机指令传给PLC,控制现场变量。

PLC软件支持:1)使用编程器PG730上安装的STEP5软件,可圆满地完成SU的编程和动态监控。STEP5提供梯形图、控制功能图和语句表3种编程语言。2)STEP5中的COM525软件块可用来完成对通信处理模块CP524的编程,主要用于定义通信实验速度0⑴00次/分(可设定)、默许速度:60次/分速率、帧格式等。

2.3 上位机

(1)硬件配置

486以上主机,16MB以上内存,1GB硬盘,3.5in(8.89cm)软驱,彩色监视器,LQ-1600K打印机,2个RS232串口,标准键盘,鼠标。

(2)软件支持

在Windows平台下FIXDMACS工业监控软件用来完成动态画面的制作、监视、控制等功能。

在上位机上用FIXDMACS将需要监控的相关量以标签的形式链接在制作成的形象生动、色彩丰富的画面子图中,通过数值、颜色、形状、位置等的变化来反映被监控量的改变,能使现场操作人员直观地监视整个变频起动过程,发生故障后能及时报警,提示诊断处理方法,快捷方便地查找和排除故障,为整个起动工艺流程提供了一个良好的人与设备接口环境。

(3)监控画面构成

监控画面构成见图2。

图2 监控画面构成

电气总图为本系统的电气原理图,其中有各大开关设备状态的动态显示,标明系统各部分的通、断电情况及起动过程中

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