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炉卷高压水系统电气改造

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炉卷高压水系统电气改造

156 电子技术 安钢炉卷轧线使用高压水对热轧板坯进行除鳞,除去板坯在加热 炉中产生的氧化铁皮。高压水系统的稳定严重影响了除鳞效果,直接 影响后续的轧制过程。然而高压水系统的电气控制在使用过程中,由 于原有系统设计的缺陷,暴露了很大的问题,严重影响了高压水系统 的正常使用。针对生产中的问题,重新制定方案,从软件和硬件上完 善控制系统,最终实现了高压水系统的稳定运行。 1 概述 安钢炉卷线高压水系统包括有3套泵组、2个蓄势器、3个液压 站,泵组由电机、耦合器和水泵组成,采用1用1备1检修,供粗除 鳞和轧机精除鳞共同使用,除鳞压力在17-19MPa左右。高压水系统 升降速由耦合器控制,耦合器上有升降速阀、调速勺管和档位检测开 关;蓄势器采用1用1备,其压力由4-20MA压力变送器检测,蓄势 器上各有一个磁翻板液位计和6个液位开关。液压站包括润滑站、1 液压站、2液压站,其分别供电机耦合器、粗除鳞、精除鳞使用。 2 控制系统 高压水控制系统采用S7-300 PLC控制,共有9个站,PLC1站与 PLC2站采用MPI通信连接,其余站与站之间均通过DP通信连接, 如图1所示;画面监控采用WINCC软件。 炉卷高压水系统电气改造 王东亮 (安钢股份有限公司,河南 安阳 455004) 摘 要高压水系统是炉卷生产线上的重要设备,通过对其工艺的了解和电气控制系统的分析,对高压水系统电气控制进行完善和改造,解决 了高压水系统不稳定的现象,保证了炉卷轧线生产的稳定运行。 关键词高压水系统;电气控制;蓄势器;升降速 DOI10.16640/ki.37-1222/t.2019.12.137 旦PLC5站出故障,2泵组停机,同时蓄势器压力变送器信号异常, 导致无法正常升降速,1、3泵组也无法正常使用。而1泵组对应 的PLC 4站故障,或者3泵组对应的PLC 6站故障,则不会影响 蓄势器压力,也不会影响其它备机的使用。 3.2 蓄势器液位控制异常 炉卷高压水蓄势器液位检测使用磁翻板液位计和液位开关,但经 过多年使用后,发现磁翻板和液位开关的稳定性极差,磁翻板中浮球 容易卡阻,液位开关也很容易出现无信号或误信号。当液位开关出现 无信号时,蓄势器容易出现空罐或者满罐的现象;当最高水位出现误 信号时,容易造成升降速异常。严重影响高压水的安全稳定运行;同 时磁翻板又在现场,就地查看不便,无法做到实时监控。 4 采取的措施和效果 4.1 优化PLC系统,解决三台泵互为备用 在1、2、3泵所共用的PLC1站中选取备用站点,通过使用 分配器将蓄势器罐压力变送器信号增加到备用站点中;然后编辑程序, 在相应的1、2、3泵控制程序中,并联增加蓄势器压力控制程序, 参与到升降速控制中;同时在高压水WINCC画面上增加备用蓄势器 压力点的切换按钮和压力数值显示。 再有发生2泵站所对应的PLC5站故障时,只需在HMI上点 击切换按钮,更改蓄势器压力取向,就不会影响蓄势器压力值,即可 实现1、3备用泵的投用不受影响,最终实现所有3台泵可以互为 备用泵。 4.2 改进蓄势器液位控制 经研究在蓄势器上增加液位计,选择远传液位计,型号为JC-56L- 3316mm,安装到磁翻板液位计外;在PLC站中选取备用站点,将 4-20MA信号引至PLC模板上,编辑PLC程序,将信号转换为液位数 值0-3316mm,将液位数值大于2250mm的信号与蓄势器最高液位开 关到信号并联,增加到耦合器的保护降速程序中。另外编辑WINCC 画面,在高压水蓄势器画面上增加液位数值显示。 优化了蓄势器液位控制,保证了高压水升降速的稳定运行;提高 了液位判断的准确性,减少了液位开关信号丢失后的高风险性,保证 了蓄势器的安全使用。 5 结论 高压水系统的电气控制改造,解决了炉卷高压水出现的一系列控 制问题,提高了高压水系统的可靠性和安全性,保证了除鳞效果;同 时也方便了故障判断和解决,减少了轧线停车时间,保证了炉卷轧线 的稳定运行。 参考文献 [1]许尚文,陈霞,武超.电气控制技术与PLC[M].机械工业出版社, 201108. [2]康向东.热轧厂除鳞机的优化设计[J].冶金设备,2005. 2.1 高压水系统升速控制 手动升速控制耦合器手动升速信号、耦合器三档限位未到、耦 合器降速阀未工作、被选蓄势器最高液位开关未到,升速阀得电,开 始升速。 自动升速控制被选蓄势器压力值小于等于17MPA、被选蓄势器 最高液位开关未到、耦合器三档限位未到、耦合器降速阀未工作,升 速阀得电,开始升速。 2.2 高压水系统降速控制 手动降速控制耦合器手动降速信号、耦合器零档限位未到、耦 合器升速阀未工作,降速阀得电,开始降速。 自动降速控制(1)被选蓄势器压力值大于等于19MPA、耦合 器零档限位未到、耦合器升速阀未工作,降速阀得电,开始降速。(2) 蓄势器液位保护降速被选蓄势器最高液位开关到、零档限位未到、 耦合器升速阀未工作时,降速阀得电,开始降速。 3 运行中出现的问题 3.1 2泵组PLC 5站损坏导致整个高压水系统瘫痪 由于蓄势器压力变送器信号送到2泵组对应的PLC5站上;一 图1 高压水PLC控制系统网络拓扑图

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