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城镇建设【2020年第07期】

  • ID:271743
  • 浏览:1463
  • 学科:市政工程
  • 更新时间:2020-05-31 17:14:03
  • 期刊: 城镇建设
内容简介
《城镇建设》是由中国出版传媒股份有限公司主管、中国大百科全书出版社有限公司主办,国际标准连续出版物号ISSN 2096-6539,国内统一连续出版物号CN10-1589/TU。本刊是面向国内外公开发行的国家级综合性工程学术期刊,以服务于广大工程建设科技人员、管理者,促进国内外工程建设学术交流与发展为宗旨。

针对水泥石灰石破碎及输送控制系统的设计分析

2019/8/9 15:17:00 市政工程 甘召山 
资料简介

【摘要】:石灰石是水泥生产最为重要的原料,在水泥生产过程中需要对石灰石进行破碎并输送到指定的区域,所以对于水泥石灰石破碎及输送系统进行有效的控制是非常重要的。本文主要从水泥石灰石破碎以及输送控制系统的工艺、控制等方面进行分析,对于上位机以及中间控制层进行了简要阐述,希望能够对相关人士有所帮助。

针对水泥石灰石破碎及输送控制系统的设计分析

甘召山 

贵港市高新技术创业服务中心  广西贵港市

【摘要】:石灰石是水泥生产最为重要的原料,在水泥生产过程中需要对石灰石进行破碎并输送到指定的区域,所以对于水泥石灰石破碎及输送系统进行有效的控制是非常重要的。本文主要从水泥石灰石破碎以及输送控制系统的工艺、控制等方面进行分析,对于上位机以及中间控制层进行了简要阐述,希望能够对相关人士有所帮助。

【关键词】:水泥石灰石;破碎;输送;控制系统

0 引言  

对于水泥生产来说,石灰石破碎以及输送是最为基础也是最为重要的环节之一,此环节是否能够正常运行、运行效率情况直接影响着产品的质量、产量、经济效益情况,所以一定要加强此方面的技术水平,加强破碎以及输送的控制效果,从而提升生产效率,获取良好的经济效益。因此,本文对于此部分相应工艺以及控制系统进行了介绍,对于进一步推动水泥石灰石破碎及输送控制系统水平提升具有现实意义。

1 基本工艺流程概述

(1)一般情况下通过自卸卡车将矿山开采所得粒度在1000mm以下的石灰石直接运送到石灰石破碎车间,也可以将其运输到指定场地进行堆放,之后通过轮式装载机将其输送到破碎车间实施破碎。可以通过重型板式喂料机进行石灰石的喂料,控制喂料粒度在1000mm×1000mm×1500mm以下,在经过石灰石破碎机进行破碎之后,将其通过胶带输送机传送到堆料胶带机之上传输到石灰石预均化堆场。主要通过单段锤式破碎机实施石灰石破碎,此种破碎方式操作简便并且装机容量较小、设备的维修工作量较小,可以大大节约生产成本。整个破碎以及输送系统设置有破碎机负荷自动调节装置,可以参照破碎机的负荷情况自动控制板喂机的速度。一旦破碎机超过设定符合,板喂机速度就会自动降低,能够降低喂料量。在监测到破碎机负荷在80%额定负荷之下时就会控制板喂机提升速度,从而确保破碎机始终处在高效率工作状态。

(2)为了能够对破碎过程中产生的灰尘气体进行吸收,需要在破碎车间设置气箱脉冲袋收尘器,同时要配置相应的收尘风机以及执行器,通过执行器能够对阀门开度实施调节,通过收尘器组能够将破碎机进料位置以及胶带输送机下料位置的粉尘气体吸收,之后通过必要的净化之后通过离心式风机将其抽离排出。收尘器将破碎以及运输过程中的灰尘集中收集后,将其卸入到胶带输送机后进行集中处理。

2 水泥石灰石破碎及输送控制系统启停操作

(1)系统的启动操作

在系统启动之前一定要保证相应主机系统和辅机系统的正常运行,保证供水系统以及设备润滑系统的正常运行。需要注意的是,由于系统中存在数台功率较大的电机,为了防止因为启动电流较大而造成跳闸问题,需要对其分别进行延时启动。石灰石破碎系统启动操作顺序如表1所示。

表1 石灰石破碎系统启动操作顺序

序号

操作步骤

检查与调整

1

明确石灰石料仓存有物料并且缓冲层准备完毕;明确预均化堆场完成受料准备并且启动了相应设备

2

启动收尘器

收尘风机进风口阀门处于关闭状态,风机启动之后才可打开

3

启动胶带输送机,延时30-50s后启动电机

(1)调整滚筒托辊,确保其转动灵活,保证胶带运行平稳;(2)检查拉紧装置正常工作;(3)空载运行,检查是否存在打滑、跑偏问题

4

启动破碎机

(1)检查驱动装置稳定性;(2)检查启动电流以及各点温度;(3)运行到正常转速后空载运行5min

5

启动板喂机(包括润滑系统),通过低速进行喂料,逐渐提升到正常速度

(1)检查喂料情况;(2)检查启动电流以及轴承温度

6

系统运行稳定后投入破碎机负荷自动调节回路

(2)系统的停车操作

正常情况下,停车要按照启动的逆序来进行,若是某组设备需要停止运行,那么将相应组的启动开关调拨到停止位置后再按照停车顺序进行延时停车。在停车之前一定要保证石灰石输送系统中完全卸空了设备上的物料,这样便于后续设备的正常启动。需要注意的是,为了确保设备运行的安全性、延长设备的使用寿命,一定要确保严格按照标注规定进行设备的润滑以及冷却,同时要定期对其进行检查维修。

(3)系统设备故障停车以及紧急停车的处理

在破碎以及输送系统运行时,常常会因为电机过载、设备故障、保护跳闸等问题造成现场的某些设备或者所有设备发生联锁停车的问题。另外,在某些紧急情况下为了确保人身以及设备的安全性也要实施紧急停车。为了能够确保后续系统的顺利启动,在发生故障停车或者紧急停车之后需要实施必要的处理。

第一,设备突然停车的处理。若是设备因为故障发生突然停车的现象,那么要立即停止相应的供料设备,第一时间查明原因所在,确定是否可以在30min之内恢复正常运行,以此来决定再次启动的时间并进行针对性的处理。较为常见的处理方式方式如表2所示。

表2 设备突然停车处理方式

序号

故障设备

现象和原因

处理方法

1

板喂机卡死

矿石进入到链板中造成电机堵转,温度上升

进行停机处理并检查电机运行情况

2

破碎机内存在较大铁件

破碎机运转声音异常或无法运转

停止喂料之后及时将破碎机内铁件取出

3

胶带撕裂

胶带接头断裂;带芯脱开

检查修复胶带,必要情况下进行更换

4

收尘器无法正常工作

糊带;滤带破损;收尘器控制装置失灵

停机检查、更换滤带;检查供电系统,恢复正常;检查控制装置以及工作机构

第二,紧急停车的处理。在进行紧急停车时要按下紧急停车键,在设备急停之后需要及时调整设定值以及阀门的情况。在润滑系统完好的情况下要尽快恢复系统的正常运行。

3 石灰石破碎及输送控制系统硬件组态

本控制系统采用的是西门子S7-400 PLC进行控制,通过远程I/O模块实施数据的采集以及发送。硬件组态采取的是西门子PCS7,其属于完全无缝集成的自动化解决方案,可以应用于所有工业领域,包括过程工业制造工业,混合工业以及工业所涉及的所有制造和过程自动化产品。

(1)中间控制层组态

中间控制层硬件的具体情况如表3所示。

表3 系统中间控制层硬件

硬件

电源

CPU

远程I/O模块

模拟量输入模块

模拟量输出模块

数字量输入模块

数字量输出模块

型号

PS 407 10A

410-5H

IM153-2

AI8x12Bit

AO8x12Bit

DI16xDC24V

DO16xDC24V/0.5A

(2)CPU和远程站通讯组态

该系统中间控制层PLC和远程I/O站利用PROFIBUS-DP实现通讯,其中中间控制层CPU站地址设定为2,波得率设定为1.5Mbps。两个远程I/O站地址设定为3、4,波得率设定为1.5Mbps。要控制主从站具有同样的波得率。

(3)中间控制层程序设计

水泥石灰石破碎及输送系统的控制系统最重要的内容就是设备的 “启动联锁控制”以及“跳停联锁控制”,设备之间的有效联锁是保证系统工序正常、高效运行的基础,同时也可以确保一旦设备发生故障时,与之相连的设备可以正常、有序的跳停,能够确保设备的安全,以便后续快速恢复生产。对于启动联锁来说,只有下游设备启动并正常运行后上游设备才能够启动,对于跳停联锁来说,只要下游设备发生跳停都会引发上游设备联锁跳停。

4 破碎及输送控制系统操作实现

(1)系统网络图

该系统上位机服务器中设置有CP1623卡,以便实现上位机和中间控制层之间的以太网通信,如图1所示。

(2)系统上位机画面操作的实现

石灰石破碎及输送控制系统的操作和监控画面如图2所示,从该显示界面中能够获取设备运行情况、故障情况、报警等相应信息,并且可利用具体操作来明确系统运行的数据曲线,以便实现工艺的监控。

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图1 系统网络图

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图2 系统上位机操作及监控画面

5 结束语

本文主要介绍了石灰石破碎及输送系统运行工艺流程以及相应操作,同时对于系统运行的控制情况进行了分析。通过本文的介绍能够对石灰石破碎及输送系统的控制情况提供一定参考和帮助,对于提升水泥生产效率具有现实意义。

【参考文献】

[1]冯京晓王希娟周威张明哲. 水泥石灰石破碎及输送控制系统的设计及应用[J]. 变频器世界, 2019(04):15-17

[2]秦学恒周建中俞小飞潘志敏. 带湿黏料石灰石破碎系统增产降耗改造[J]. 水泥, 2020(01):18-19

[3]王平. 石灰石破碎系统预筛分的改造[J]. 水泥技术, 2019(03):88-91

[4]陈英豪冯朋辉赵希民张新生史鑫郝晓辰. 智能专家控制系统在水泥粉磨系统中的应用[J]. 水泥, 2019(02):18-19