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柳钢2号炉渣粒化高压电气刀闸柜 电磁锁联锁改造

时间:2019-11-14 05:31来源:柳州钢铁股份极速赛车怎么押注 作者:封之乐 刘东晓 点击:
  • 摘  要  对2号炉渣粒化变频器2拖3刀闸柜操作手柄电磁锁联锁系统进行研究改造。详细介绍了电磁锁联锁改造的原因、过程、成果,即根据电磁锁联锁缺陷,结合联锁要求和特点,运用PLC技术进行改造,完成方案设计、安装、调试、投运及相关操作规程制定。

    关键词  刀闸  电磁锁  联锁  可编程逻辑控制器  S7-200CN


    1  前言

    高炉渣粒化系统是为高炉熄灭熔渣供水,如果出现供水中断将造成红渣现象,发生重大环境污染事故,引发火灾,影响高炉生产。

    电磁锁主要用于户内高压刀闸设备的闭锁,实现联锁、防止误操作。

    目前,我厂2号高炉渣粒化系统是应用2台变频器通过高压刀闸转换来实现拖动3台水泵电机的节约型投入设计,原刀闸倒闸操作电磁锁联锁存在重大设计缺陷。过于简单的继电器联锁不能应付复杂的倒闸操作,致使电磁锁不能正确解锁,大部分正常、正确的操作都需要使用钥匙解锁才能进行,无法区分哪些刀闸可以操作,哪些刀闸不能操作,起不到保护作用。电磁锁解锁系统未与高压柜断路器状态形成互锁,保护范围不全面。正因为诸多缺陷,渣粒化系统曾多次出现误操作,如:带电操作刀闸、两台变频器相接、工频变频相连等,引起故障跳闸。危害人身、设备安全,影响2号高炉渣粒化供水,造成环境污染,影响高炉生产。此次改造是为完善电磁锁联锁系统,恢复保护功能,扩大保护范围。

    2  改造要求

    变频器2拖3运行是一种2台变频器通过高压刀闸转换实现拖动3台电机的运行方式。图1是该运行系统的电气主接线图;

    刀闸倒闸操作联锁要求如下:

    (1)当工频连接于一台电机时,其他变频器、工频柜不能连接这台电机;

    (2)当变频连接于一台电机时,其他变频器、工频柜不能连接这台电机;

    (3)两台变频器不能够通过刀闸相通;

    (4)变频器柜或工频柜合闸时不能操作相关联刀闸;

    (5)刀闸合到位回路接通,变频器才能进行合闸;

    (6)第一级刀闸最优先,拉开后,才能进行二、三级刀闸的操作。

    image.png

    3  方案设计与实施

    3.1  方案设计

    根据变频器2拖3刀闸柜实际需求分析,想要完整达成联锁要求,需要15个信号之间进行联锁、闭锁。条件过于复杂,再使用继电器联锁将非常繁杂且很不可靠,也难于维护。如果使用可编程逻辑控制器(PLC)技术来进行改造,利用其多输入、可编程的先进功能,将会节省大量电器元件、导线等,同时可靠性高、易于维护。因此决定使用PLC技术改造2号炉渣粒化刀闸柜电磁锁联锁系统。

    明确解决思路,制定改造方案。

    (1)将所有刀闸、断路器位置信号采集给PLC;

    (2)电磁锁控制由PLC完成;

    (3)根据连锁要求编写一套完善的PLC控制程序。

    (4)绘制接线图,按图完成接线。

    3。2  方案实施

    PLC选型:根据方案实际需求并结合我厂PLC使用情况,选用西门子S7-200 CN型,该PLC共有24个输入点,16个输出点,经济实用,应用广泛,能满足需求还略有剩余,方便以后增加信号。

    PLC程序调试:根据联锁需求编写PLC梯形程序,将程序下载到PLC中,对程序进行模拟调试,观察各输入量、输出量之间的变化及逻辑关系是否符合联锁系统的控制要求。

    安装调试:将PLC安装使用,完成继电器、电磁锁等元件接线。将刀闸、断路器状态进行切换,观察PLC输入信号是否同步变化;将PLC输出信号与电磁锁解锁情况进行比对,检验是否一致;模拟进行违规操作,检验电磁锁是否能闭锁起防误操作作用,检验能否阻止断路器合闸。校验过程中发现的问题及时做相应修改,无误后投入试用。

    4  制定规程和效果验证

    4。1  制定刀闸操作规程

    (1)一般情况下禁止使用钥匙对电磁锁解锁;

    (2)接到指令后,在后台电脑查看断路器、刀闸的位置,确认指令无误;

    (3)接到多台变频器开机指令,要逐台操作,不能交叉操作;

    (4)操作前在柜面模拟倒闸操作,复诵所需操作的刀闸编号;

    (5)操作刀闸要从上自下操作,先拉开第一级刀闸再对第二、三级的刀闸进行操作;

    (6)操作后用电筒照射检查刀闸口,确认刀闸已合到位;

    (7)变频柜送电前,确认刀闸连接正确,没有连接另一台变频器或其他电机;

    (8)工频柜送电前,确认电机没有与变频器连通;

    改造完成后对班组员工讲解改造内容、操作变化,强调操作规程并要求严格执行,建立监督考核制度,对不按照规程操作的员工由车间进行考核。

    4.2  效果检验

    自改造完成后,经过两年的观察检验,再未出现过误操作。

    通过改造设备运行稳定,延长设备使用寿命,减少设备损耗,降低运行成本;简化操作,减轻劳动强度,提高工作效率,缩短送电时间,技术效果显著。确保高炉渣粒化用水,防止因出现红渣引发环境污染,为高炉生产提供保障,社会效益明显。

    5  结语

    原来变频2拖3刀闸柜操作手柄电磁锁采用数个继电器简单的并、串联组成联锁系统,其技术落后,收集信息少,保护面狭小,使得电磁锁丧失应有作用。用PLC代替传统的继电器间连锁取得了很好的效果,全面引入联锁条件,扩大保护范围,确保人身、设备安全,保障高炉冲渣用水。

    6  参考文献

    [1]  王继华.《论PLC控制系统在电气设备中的应用》.城市建设理论研究,2011.

    [2]  《自中华人民共和国机械行业标准-高压开关设备用电磁锁通用技术》。中华人民共和国机械部

    [3]  西门子S7-200系统手册[DB/OL].

    http://wenku.baidu.com/view/c370140703d8ce2f006623fb.html

    [4]  百度百科. 可编程逻辑控制器.

    https://baike.baidu.com/item/%E5%8F%AF%E7%BC%96%E7%A8%8B%E9%80%BB%E8%BE%91%E6%8E%A7%E5%88%B6%E5%99%A8/84414?fr=aladdin&fromid=275974&fromtitle=PLC

    [5]  何献忠,李卫萍,刘颖慧等。可编程控制器应用技术[M]。北京。清华大学出版社,2007。

    (责任编辑:zgltw)
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