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1 工程介绍
我公司2000t/d水泥熟料新型干法生产线(以下简称新线)工程设计由天津水泥设计研究院承担,包括:砂岩矿、生料制备、煤粉制备、熟料烧成四大部分,设计年产熟料60万t。
新线工艺设备中除窑燃烧器系统进口外,其余均采用近几年来国内开发和引进国外先进技术由国内转化制造的水泥装备。生料粉磨采用Φ4.6m×(7.5+3.5)m的中卸烘干磨;熟料煅烧采用Φ4m×60m带D-D型分解炉的双系列五级预热器分解窑;煤磨采用带烘干仓的Φ2.8m×(5+3)m球磨。
新线的控制系统采用计算机集散式控制系统,型号为NETWORK-90,是美国Balley控制公司八十年代推出的产品(以下简称N-90系统)。该系统是以微处理器为基础的高度模件化的集散系统,采用新颖、快速可靠的厂环通讯网络,并将顺序控制、过程控制、数据采集、打印报表、数据存档等控制和管理功能结合在同一个系统之中。硬件配置十分灵活,画面显示功能强大,组态灵活方便,功能码(实现某一功能的程序段)相当丰富,并已固化在各自的主模件之中,控制功能强大。
该工程于1993年12月5日首次点火投料试车成功。后经二个多月的整改完善,交付于生产管理部门,于1994年3月28日再次点火投料,开始正常生产。笔者参与了该工程建设的全过程,现就新线在建设和生产中的经验予以粗略归纳,并就今后在设计中应该注意的问题提出一些看法和建议,供参考。
2 N-90系统方面
(1)新线在生产过程中,窑尾电力室抽屉柜曾两次发生较大短路,造成该电力室停电,且短时间内恢复不了供电的事故。所以要落实好N-90系统现场控制站PCU(Process Control Unit)和中继柜的双回路交流供电,其中一路应引自其它低压配电室(不应同为一台变压器)。
(2)建议在设计时,为每个PCU站和中继柜就近共同配置一个小型配电柜,内装配电开关、交流净化电源和隔离变压器等。否则,如随便安置既不雅观又不安全。最好单设一个专用配电柜,交由计算机人员管理,负责PCU站和中继柜的停送电。
(3)中控室UPS(Uninterruptible Power Supply)电源设备原设计型号为BJD-20A,故障较多。后来改为BJ-30型,运行至今尚未发生故障。
(4)试车期间即发现ACR-15型交流净化电源抗谐波能力甚差,后借助示波器反复观察,发现不仅没有起到净化作用,反而加剧了波形畸变,并产生过电压,恶化了供电质量,最后只好全部去掉。目前尚未找到合适产品。
(5)PCU站配置的I/O电源的电压等级为直流24V或125V,本系统采用24V,实际上DI(Digital Input)模件的开路电压仅7V左右。由于现场粉尘较大,再加上某些高低压电器的辅助接点质量不佳,导致在运行中备妥信号(即设备送电完毕,在集中控制方式下准备妥当)、应答信号(即设备运行时返回的信号)经常消失,致使设备无故停车。目前已成为影响设备运转率的主要因素之一。今后在配置PCU站的I/O电源时,最好选用125V DC电压等级。
(6)在集中控制方式下,对电机的顺序控制最好适当予以简化。组的划分除了要考虑工艺流程外,亦应根据生产控制的特点,着眼于如何提高运行的可靠性上。即对于某些独立性较强或与主工艺流程关系不太密切的工艺设备可适当解锁,不必包括在顺序控制之列,而采用单机编组或现场控制的方式,这样可避免一些非紧要生产环节发生故障而影响整个生产系统的问题。
(7)计算机关于故障分析与故障过程追忆的语言和功能欠缺,在发生故障停车和起动失败后,计算机给不出具体分析判断的依据和线索。这表明:一则软件开发欠佳;二则有关故障分析的信息采集点数不足,反映现场问题太笼统。今后应重视并加强有关故障分析的信息采集和相应的软件开发工作,同时在做PCU站硬件配置时,增加采样点,以利于故障分析。
(8)软件组态应该注意保证各相关环节的制约关系,尽可能避免顾此失彼的问题。例如生料磨系统风机电机的重载起动中,转子短路的开关量信号虽然已进计算机,但组态时没有与定子回路的起动和运行构成约束关系。曾因重载起动柜内部故障,起动完毕没有封星点(转子短路),导致频敏变阻器较长时间串入,严重过热。现在厂里修改了软件组态,解决了问题。
(9)生料磨系统PCU站与总配电站虽然相距较近,但是,计算机对整个生产线全部高压电机的控制,还是以不集中在该PCU站为好。虽然,集中于该PCU站可节省一定数量的控制电缆,但却与“集散控制”的本意相悖。运行中曾遇到该PCU站,汇集高压电机起、停、备妥、应答信号的DI、DO(Digital Output)模件中,有一路损坏而无法更换之事。因为更换这些模件会波及到跨工序的高压电机运行,对生产影响很大。笔者认为:计算机对高
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