專利名稱：一種氣化爐電氣控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于氣化爐的電氣控制系統(tǒng)，尤其是涉及一種煤化工行業(yè)氣化爐的電氣控制裝置。
背景技術(shù)：
爐蓖電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是驅(qū)動(dòng)氣化爐除灰系統(tǒng)的控制裝置，在氣化過程中隨時(shí)清除依附在氣化爐內(nèi)的殘灰，保證氣化爐爐體正常工作，在煤化工氣化工藝處于關(guān)鍵環(huán)節(jié)?，F(xiàn)有的工藝過程是在氣化爐加熱氣化過程中存在燃燒剩余的煤灰吸附在爐體內(nèi)側(cè)，灰塵大量吸附嚴(yán)重影響了氣化爐的工作，控制系統(tǒng)采用變頻技術(shù)驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)爐蓖電機(jī)帶動(dòng)減速箱連接爐蓖機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)工作，而爐蓖的不斷旋轉(zhuǎn)可以清除煤灰，保護(hù)爐體。
目前國(guó)內(nèi)煤化工行業(yè)普遍采用變頻技術(shù)驅(qū)動(dòng)爐蓖，完成對(duì)爐蓖的控制達(dá)到消除煤灰的目的，整個(gè)控制采用全套進(jìn)口設(shè)備來保證控制過程，控制裝置包括一臺(tái)主控制柜， 一臺(tái)人孔操作柱， 一臺(tái)灰鎖控制盤。設(shè)為三地控制， 一層由控制柜直接控制，在所述柜體上從變頻器操作面板上直接啟動(dòng)爐蓖，并進(jìn)行功能
控制、切換本地與遠(yuǎn)程控制方式；二層由灰鎖控制盤就地控制，負(fù)責(zé)起、停爐蓖和就地及外控的切換；四層設(shè)人孔操作柱作為維修操作，操作中禁止外控使能，能夠起、停爐蓖和就地及外控的切換。主要驅(qū)動(dòng)控制采用西門子工程型矢量變頻器控制兩臺(tái)電機(jī)完成控制操作，其主要有控制信號(hào)如啟動(dòng)、停止，反向，大力矩等指令信號(hào)，變頻器準(zhǔn)備、運(yùn)行、故障等指示信號(hào)，變頻器電流、頻率等過程信號(hào)均由變頻器采集、傳送。變頻器外圍控制電路由傳統(tǒng)的繼電器回路構(gòu)成，控制室接收現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)通過控制柜內(nèi)各種無源接點(diǎn)和柜內(nèi)傳感器完成。柜內(nèi)設(shè)置各種保護(hù)回路，保證變頻器與電機(jī)正常工作，柜門設(shè)置信號(hào)指示燈，顯示裝置狀態(tài)，及時(shí)的反映裝置運(yùn)行情況，以便保證裝置正常運(yùn)行。
現(xiàn)有的氣化爐電氣控制應(yīng)用現(xiàn)狀是整個(gè)控制采用全套進(jìn)口設(shè)備來保證控 制過程，而進(jìn)口設(shè)備都存在造價(jià)高，定貨周期較長(zhǎng)，需要具備專業(yè)技術(shù)和行業(yè) 基礎(chǔ)的技術(shù)人員進(jìn)行維護(hù)，造成很多中小企業(yè)維護(hù)設(shè)備資金困難。零配件更換 周期長(zhǎng)，有些時(shí)候由于替換零件不到位可造成停產(chǎn)等問題，間接增加了企業(yè)運(yùn) 行生產(chǎn)成本。
并且傳統(tǒng)的電路控制方式在運(yùn)行中缺少穩(wěn)定性，硬接線較多，故障率相對(duì) 較高，靈活性差，傳統(tǒng)的信息傳輸方式穩(wěn)定性差，故障節(jié)點(diǎn)多，控制系統(tǒng)到現(xiàn) 場(chǎng)大量的敷設(shè)電纜增加了成本及維護(hù)費(fèi)用。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服背景技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型公開了一種氣化爐電氣控制裝置， 所述氣化爐電氣控制裝置是在原有控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上添加了 PLC可編程序控制 器及通信網(wǎng)絡(luò)，由于所述控制器及通信網(wǎng)絡(luò)的添加，可以有效的增加設(shè)備的穩(wěn) 定性，使得設(shè)備節(jié)點(diǎn)大幅度的縮減，減少了電纜的使用量，所以維護(hù)費(fèi)用也相 應(yīng)的減少，并且可以使信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性得到保證，而且在維護(hù)上也更為方便。 為了實(shí)現(xiàn)所述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采取如下技術(shù)方案； 一種氣化爐電氣控制裝置，包含氣化爐及控制系統(tǒng)，所述PLC可編程序控 制器設(shè)置在控制柜內(nèi)，所述PLC可編程序控制器連接變頻器及DCS控制中心。
所述的氣化爐電氣控制裝置，所述的PLC可編程序控制器通訊接口包括 PROFIBUS-DP及M0DBUS-RTU、自由通信口，所述自由通信口可定義為西門子驅(qū) 動(dòng)器專用通信USS。
由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)越性； 本實(shí)用新型所述氣化爐電氣控制裝置，主要由控制柜體、人孔操作柱、灰 鎖控制盤組成；所述主控制柜體安裝在氣化所一層，負(fù)責(zé)電源供電、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，信號(hào)檢測(cè)及傳輸?shù)裙δ?，并接受人孔操作柱，灰鎖控制盤的信號(hào)；柜內(nèi)的控制 器可采用德國(guó)西門子公司S7-200CN系列的PLC完成信號(hào)采集，處理等任務(wù)，同 時(shí)增加PROFIBUS-DP通信模塊擴(kuò)展通信端口和PLC自身集成的通信端口組成雙 通信網(wǎng)絡(luò)，保證現(xiàn)場(chǎng)及上位機(jī)的通信安全可靠；驅(qū)動(dòng)部分采用西門子公司的工 程型矢量變頻器6SE70驅(qū)動(dòng)電機(jī)，6SE70變頻器功能強(qiáng)大，不僅具備精確的矢量 計(jì)算，還具有靈活的編程功能，并且所述變頻器內(nèi)本身采用了先進(jìn)的BICO技術(shù)， 使編程更為靈活，方便的實(shí)現(xiàn)各種功能；信號(hào)檢測(cè)方面，為對(duì)單個(gè)電機(jī)電流進(jìn) 行準(zhǔn)確的檢測(cè)，在各種頻率下實(shí)時(shí)反映負(fù)載情況，系統(tǒng)采用霍爾效應(yīng)電流傳感 器，通過檢測(cè)磁場(chǎng)反映電流，將準(zhǔn)確的電機(jī)電流信號(hào)送至DCS控制中心；外部 控制上采用防爆器件，即使在危險(xiǎn)區(qū)域也能保證系統(tǒng)的正常工作；由于本實(shí)用 新型結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)使得所述控制器及通信網(wǎng)絡(luò)可以有效的增加設(shè)備的穩(wěn)定性， 使得設(shè)備節(jié)點(diǎn)大幅度的縮減，減少了電纜的使用量，使得維護(hù)費(fèi)用也相應(yīng)的減 少，并且可以使信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性得到保證，而且在維護(hù)上也更為方便。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意在圖中1、控制柜；101、實(shí)時(shí)電流；2、 DCS中心控制室；201、通信信號(hào)； 3、人孔控制盤；301、人孔電信號(hào)；4、灰鎖控制盤；401、灰鎖電信號(hào)；5、 中心控制室；6、電流信號(hào)。
具體實(shí)施方式
通過下面的實(shí)施例可以更詳細(xì)的解釋本實(shí)用新型，公開本實(shí)用新型的目的
旨在保護(hù)本實(shí)用新型范圍內(nèi)的一切變化和改進(jìn)；
在1圖中一種氣化爐電氣控制裝置，包含氣化爐及控制系統(tǒng)，所述PLC可 編程序控制器設(shè)置在控制柜1內(nèi)，所述PLC可編程序控制器使用通信連接變頻
5器及DCS控制中心2;所述的PLC可編程序控制器通訊接口包括PROFIBUS-DP及 MODBUS-RTU，自由通信口可定義為西門子驅(qū)動(dòng)器專用通信USS。 使用過程如下；
本實(shí)用新型以進(jìn)口電氣元件為基礎(chǔ)，改進(jìn)了內(nèi)部硬件連接控制方式，整套 設(shè)備由原進(jìn)口設(shè)備的繼電控制改為采用可編程序控制器控制，主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使用 西門子6SE70工程矢量變頻器驅(qū)動(dòng)，由PLC控制變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)，元器件安裝 在一層控制柜l中，如圖中所示，正常工作時(shí)，柜內(nèi)信號(hào)與二層DCS控制中心 控制室2交換信息，當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)吋，二層DCS中心控制室2將啟動(dòng)通信信號(hào)201， 通信信號(hào)201通過和PLC接口的網(wǎng)絡(luò)送至可編程序控制器，PLC判斷系統(tǒng)正常， 變頻器備好，將信號(hào)通過網(wǎng)絡(luò)送至變頻器，變頻器接到信號(hào)后啟動(dòng)電機(jī)，爐蓖 開始工作，同時(shí)變頻器將備妥通信信號(hào)201及相應(yīng)的運(yùn)行通信信號(hào)201至另一 故障通信信號(hào)201信號(hào)送到可編程序控制器，通過PLC網(wǎng)絡(luò)送到DCS中心控制 室2，爐蓖啟動(dòng)后DCS中心控制室2通過網(wǎng)絡(luò)送出頻率通信信號(hào)201， PLC接收 到頻率后通過USS網(wǎng)絡(luò)送到變頻器，通過變頻器執(zhí)行頻率指令，同時(shí)變頻器通 過USS網(wǎng)絡(luò)將頻率實(shí)際值及電流實(shí)際值送至PLC繼而送至DCS中心控制室2使 其隨時(shí)監(jiān)控爐蓖狀態(tài)，爐蓖運(yùn)行過程中當(dāng)爐內(nèi)爐灰需要反復(fù)清理時(shí)中心控制室2 發(fā)出反向工作指令，由反向通信信號(hào)201通過PLC網(wǎng)絡(luò)送到變頻器，完成工藝 要求；在工作中會(huì)有爐蓖灰過多將爐蓖電機(jī)卡住的情況，這時(shí)需要中心控制室 發(fā)出大力矩指令通信信號(hào)201變頻器會(huì)提高頻率，因?yàn)樽冾l器為V/F控制，當(dāng) 頻率升高后輸出力矩會(huì)加大，最大可實(shí)現(xiàn)額定超載力矩；現(xiàn)場(chǎng)兩電機(jī)上均安裝 霍爾電流傳感器，能分別檢測(cè)兩臺(tái)電機(jī)的實(shí)時(shí)電流101或另一電機(jī)的實(shí)時(shí)電流 101。送入控制柜1和以電流信號(hào)6方式送入DCS中心控制室。
所述可編程序控制器帶有PROFIBUS-DP及MODBUS-RTU接口分別接入不同的 上位機(jī)網(wǎng)絡(luò)，信息共享，形成硬冗余能夠更及時(shí)、準(zhǔn)確、安全的將現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)送 至主控制室，減少了電纜的敷設(shè)，降低故障率，使用集中控制增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性，靈活性，減少了系統(tǒng)維護(hù)，使裝置自然的融入整個(gè)工廠的離散控制系統(tǒng)； 整套控制系統(tǒng)接入工廠中心控制室5.
當(dāng)系統(tǒng)維護(hù)時(shí)，爐內(nèi)需要人工清理及維修四層維修點(diǎn)設(shè)有人孔控制盤3，從 人孔控制盤3處可觀察爐內(nèi)狀況適時(shí)操作爐蓖啟動(dòng)停止，人孔控制盤3上設(shè)有 控制方式選擇及啟動(dòng)停止按鈕，直接通過人孔電信號(hào)301硬接線控制一層控制 柜l，當(dāng)控制方式旋到人孔操作時(shí)為了維修人員安全，屏蔽其他方式操作。 當(dāng)爐內(nèi)灰塵釋放時(shí)，可在灰鎖位置灰鎖電信號(hào)401單獨(dú)操爐蓖工作，在二層灰 鎖處設(shè)有灰鎖控制盤4，盤面上有啟動(dòng)停止按鈕及控制方式轉(zhuǎn)換，當(dāng)控制方式切 換到灰鎖控制盤4時(shí)屏蔽其他方式操作。
權(quán)利要求1、一種氣化爐電氣控制裝置，包含氣化爐及控制系統(tǒng)，其特征在于所述PLC可編程序控制器設(shè)置在控制柜(1)內(nèi)，所述PLC可編程序控制器連接變頻器及DCS控制中心(2)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化爐電氣控制裝置，其特征在于；所述的PLC 可編程序控制器通訊接口包括PROFIBUS-DP及MODBUS-RTU、自由通信口 。
專利摘要一種氣化爐電氣控制裝置，涉及氣化爐的電氣控制系統(tǒng)，包含氣化爐及控制系統(tǒng)，其特征在于所述PLC可編程序控制器設(shè)置在控制柜(1)內(nèi)，所述PLC可編程序控制器連接變頻器及DCS控制中心(2)；本實(shí)用新型是在原有控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上添加了PLC可編程序控制器及通信網(wǎng)絡(luò)，由于所述控制器及通信網(wǎng)絡(luò)的添加，可以有效的增加設(shè)備的穩(wěn)定性，使得設(shè)備節(jié)點(diǎn)大幅度的縮減，減少了電纜的使用量，所以維護(hù)費(fèi)用也相應(yīng)的減少，并且可以使信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性得到保證，而且在維護(hù)上也更為方便。
文檔編號(hào)G05B19/05GK201392465SQ200920089668
公開日2010年1月27日 申請(qǐng)日期2009年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月17日
發(fā)明者皓 張, 春 李 申請(qǐng)人:洛陽新思路智能控制有限公司