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首钢4风机软起动过程的计算机监控-【新闻】石墨垫片

发布时间:2021-04-20 12:32:08 阅读: 来源:手球厂家

首钢4#风机软起动过程的计算机监控

2 问题的提出

首钢4#风机选用大功率同步电动机拖动,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网情况。首先监视的是起动初始条件,它包括风机条件:①静叶位置<24°, ②放风门全开, ③ 动力油压 >9 5 MPa9.5MPa,④润滑油压>2.26MPa,⑤润滑油温>25℃;电机条件:①各主电路开关要到位,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调速[2~2>。根据其特征性动作,本系统起动过程设定为24步,称逻辑走步,每一步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2。

图2 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。

2.2 开关量的选取

在操作控制台、仪表盘上取22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27个点,引至本系统的监视系统柜。监视控制柜设置电源,加装42个小型继电器,线圈电压分别为24VDC、222VDC和222VAC,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:在第8步由2~5Hz,大约3~5s;在第22步由5~52Hz,大约3min。为了观察这一调节过程的主要参量变化情况,我们在现场还取了3个模拟量信号——主电机电流、电压和励磁电流,一同送入PLC。

2.2 PLC

选用SIEMENS公司产品S5-225U,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:2)使用编程器PG732上安装的STEP5软件,可圆满地完成S5-225U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,主要用于定义通信速率、帧格式等。

2.3 上位机

硬件配置

486以上主机,26MB以上内存,2GB硬盘,3.5in软驱,彩色监视器,LQ-2622K打印机,2个RS232串口,标准键盘,鼠标。

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。

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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