四車(chē)聯(lián)鎖系統(tǒng)在沙鋼焦化廠的應(yīng)用

黃紅星

摘要: 感應(yīng)無(wú)線技術(shù)能適應(yīng)較惡劣的工作環(huán)境,可實(shí)現(xiàn)無(wú)線連鎖控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)集中聯(lián)控下的自動(dòng)化生產(chǎn),整個(gè)推焦過(guò)程在該系統(tǒng)控制下,按生產(chǎn)計(jì)劃可靠、穩(wěn)定的運(yùn)行。

關(guān)鍵詞: 四車(chē)連鎖;扁平電纜;機(jī)車(chē)

沙鋼焦化廠煉焦車(chē)間的整個(gè)推焦過(guò)程在四車(chē)感應(yīng)無(wú)線聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的控制下,按照生產(chǎn)計(jì)劃可靠、穩(wěn)定的運(yùn)行,對(duì)焦化廠的安全生產(chǎn)及提高生產(chǎn)管理自動(dòng)化水平、生產(chǎn)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益有著重要的意義,并使四車(chē)的操作、控制躍上了一個(gè)新臺(tái)階。

1 系統(tǒng)的構(gòu)成

1.1 四車(chē)感應(yīng)無(wú)線聯(lián)鎖控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)備安裝位置可分為四個(gè)部分:中心控制室部分包括上位機(jī)和地上局(簡(jiǎn)稱中控部);機(jī)上控制部分包括機(jī)上局和控制器PLC(簡(jiǎn)稱車(chē)上部);室外的始、終端箱,天線箱和扁平電纜部分(簡(jiǎn)稱室外部);無(wú)線數(shù)傳系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱數(shù)傳部)。

1.2 中控部包括一臺(tái)計(jì)算機(jī)和一個(gè)中控柜(包括PLC、地址檢測(cè)單元、地上局、HVB、無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)等)。計(jì)算機(jī)主要軟件的主要功能:四車(chē)連鎖功能、焦?fàn)t動(dòng)畫(huà)顯示功能、焦?fàn)t生產(chǎn)計(jì)劃功能(可根據(jù)生產(chǎn)安排調(diào)整)、焦?fàn)t生產(chǎn)記錄功能、焦?fàn)t生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)功能。

1.3 車(chē)上部包括2臺(tái)推焦車(chē)、2臺(tái)熄焦車(chē)、2臺(tái)攔焦車(chē)、2臺(tái)裝煤車(chē)等車(chē)載系統(tǒng)。每套車(chē)載系統(tǒng)通過(guò)車(chē)上控制器(PLC)采集現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)與機(jī)車(chē)電氣柜交換信息,通過(guò)顯示屏向車(chē)上人員傳送計(jì)劃與信息。通過(guò)語(yǔ)音系統(tǒng)將機(jī)車(chē)聯(lián)系信息通知操作工。室外核心部件是扁平電纜,通過(guò)敷設(shè)在機(jī)車(chē)軌道旁的扁平電纜將推焦車(chē)、攔焦車(chē)、熄焦車(chē)和裝煤車(chē)有機(jī)地聯(lián)系在一起,通過(guò)扁平電纜測(cè)試傳送個(gè)機(jī)車(chē)的地址信號(hào),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的推焦連鎖。數(shù)據(jù)部負(fù)責(zé)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信,這套系統(tǒng)采用12套無(wú)線數(shù)傳電臺(tái),完成四大機(jī)車(chē)與中控室的實(shí)時(shí)通信。

2 系統(tǒng)基本原理

2.1 地址檢測(cè)原理

感應(yīng)無(wú)線技術(shù)的應(yīng)用始于八十年代,是一種近距離相互電磁感應(yīng)的技術(shù),多用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)及通信等。從形式上講,它既不象有線通訊那樣靠連接著的電(光)纜來(lái)進(jìn)行通信,也不象無(wú)線通信那樣靠遠(yuǎn)距離發(fā)射電磁波來(lái)進(jìn)行通信,而是以相互靠近著的扁平編碼電纜和感應(yīng)天線之間的地磁耦合來(lái)進(jìn)行通信的,并且在通信的同時(shí)能檢測(cè)到感應(yīng)天線在扁平電纜長(zhǎng)度方向上的絕對(duì)位置。其基本原理如下:

2.1.1扁平電纜的結(jié)構(gòu)。在扁平電纜內(nèi)部,有若干對(duì)電線相互重疊,按格雷碼規(guī)則交叉編織而形成專用的扁平電纜。

2.1.2位置檢測(cè)方式分類。感應(yīng)無(wú)線位置檢測(cè),其檢測(cè)精度為1CM,檢測(cè)方式為地上檢測(cè)方式,即由地面中央控制室檢測(cè)出機(jī)車(chē)行走位置。

2.1.3 位置檢測(cè)原理。當(dāng)固定在機(jī)車(chē)上的發(fā)送天線線圈中通入交變電流時(shí),在天線附近產(chǎn)生交變磁場(chǎng),則扁平電纜每對(duì)線中將產(chǎn)生不同的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),因而在電纜端口可檢測(cè)到移動(dòng)機(jī)車(chē)所在的位置,這種檢測(cè)方法可達(dá)1cm的位置精度。

2.2數(shù)據(jù)通信原理

在無(wú)線通訊技術(shù)迅猛發(fā)展的今天,國(guó)外名廠的無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)在工藝和技術(shù)上日趨成熟,無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)在工業(yè)生產(chǎn)上獲得了廣泛的應(yīng)用,因此,本系統(tǒng)采用成熟可靠的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)完成數(shù)據(jù)通信。

本系統(tǒng)采用的進(jìn)口無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)與其他同類產(chǎn)品相比,功能更先進(jìn)、可靠性更高,具有以下特點(diǎn):a. 工作于擴(kuò)頻方式,頻帶寬、抗干擾能力強(qiáng)。b. 工業(yè)級(jí)產(chǎn)品,適應(yīng)于嚴(yán)酷的各種環(huán)境;c. 精致堅(jiān)固、安裝方便;d. 工作頻段為非無(wú)委監(jiān)管區(qū)

3 功能介紹

通過(guò)本系統(tǒng)可以完成四車(chē)聯(lián)鎖功能、焦?fàn)t動(dòng)畫(huà)顯示功能、焦?fàn)t生產(chǎn)計(jì)劃功能、焦?fàn)t生產(chǎn)記錄功能、焦?fàn)t生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)功能等。通過(guò)四車(chē)聯(lián)鎖中控室電腦上焦?fàn)t總體俯視圖可同時(shí)監(jiān)控兩個(gè)焦?fàn)t全貌,此圖具有以下特征:a. 準(zhǔn)確、直觀地反映推焦車(chē)、攔焦車(chē)、熄焦車(chē)走行及到位情況;b. 動(dòng)態(tài)、清晰地顯示推焦全過(guò)程,包括推焦桿前進(jìn)、后退、導(dǎo)焦柵到位以及推焦過(guò)程中紅焦流動(dòng)情況;c. 動(dòng)態(tài)顯示平煤過(guò)程;d. 直觀、動(dòng)態(tài)反映熄焦過(guò)程及卸焦過(guò)程;e. 實(shí)時(shí)記載各炭化室結(jié)焦時(shí)間,并以不同顏色直觀反映各炭化室紅焦成熟情況;f. 實(shí)時(shí)記錄推焦時(shí)間、平煤時(shí)間、生產(chǎn)操作數(shù)據(jù)等;g.實(shí)時(shí)記錄推焦電流與平煤電流,并以圖表形式顯示;h. 詳細(xì)顯示推焦計(jì)劃,一、二級(jí)允推及其他條件是否滿足。

4系統(tǒng)機(jī)車(chē)連鎖功能

4.1摘爐門(mén)連鎖:允許推焦車(chē)摘門(mén)的必要條件:推焦車(chē)對(duì)準(zhǔn)碳化室的中心位置。允許攔焦車(chē)摘門(mén)的必要條件是:攔焦車(chē)對(duì)準(zhǔn)計(jì)劃推焦碳化室的中心位置。

4.2推焦連鎖:推焦聯(lián)鎖有一級(jí)允許推焦和二級(jí)允許推焦兩個(gè)過(guò)程,只有二級(jí)允許推焦成立時(shí),才允許推焦動(dòng)作。在推焦車(chē)操作臺(tái)上裝有推焦聯(lián)鎖與解除開(kāi)關(guān),以備當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障或維修推焦機(jī)構(gòu)時(shí)使用,不影響正常的生產(chǎn)和維修。實(shí)現(xiàn)一級(jí)允推的必要條件是:a.推焦車(chē)、攔焦車(chē)、熄焦車(chē)對(duì)準(zhǔn)計(jì)劃推焦的炭化室的中心位置;b.攔焦車(chē)倒焦柵到位;c.熄焦車(chē)的車(chē)身車(chē)門(mén)關(guān)閉。實(shí)現(xiàn)二級(jí)允推的必要條件是:a.產(chǎn)生一級(jí)允推信號(hào);b.攔焦車(chē)、熄焦車(chē)發(fā)出人工允推信號(hào);c.當(dāng)即推焦時(shí)間與計(jì)劃推焦時(shí)間符合差值。

4.3 煤車(chē)連鎖:允許開(kāi)蓋的條件是計(jì)劃裝煤車(chē)對(duì)準(zhǔn)計(jì)劃裝煤碳化室的中心位置。允許裝煤的條件是允許開(kāi)蓋的成立和計(jì)劃裝煤的蓋已開(kāi)和機(jī)側(cè)、焦側(cè)碳化室門(mén)關(guān)閉。允許取煤的條件是計(jì)劃裝煤對(duì)位A、B、C 三個(gè)取煤口的其中一個(gè)中心位置。允許煤車(chē)離開(kāi)煤塔取煤口的條件是三個(gè)取煤口同時(shí)關(guān)閉。煤車(chē)的操作臺(tái)上裝有相應(yīng)的連鎖/解除選擇開(kāi)關(guān),以備當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障或維修裝煤機(jī)構(gòu)時(shí)使用,不影響正常生產(chǎn)和維修。

機(jī)車(chē)上的功能顯示:a. 系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘;b. 推焦計(jì)劃和推焦計(jì)劃時(shí)間(裝在煤車(chē)上顯示裝煤計(jì)劃和裝煤時(shí)間);c. 各車(chē)當(dāng)即所在的碳化室號(hào);d. 系統(tǒng)要求各車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向和速度快慢;e. 推焦連鎖的一級(jí)允許推和二級(jí)允許推;f. 導(dǎo)焦槽到位信號(hào);g.攔焦車(chē)、熄焦車(chē)人工允許信號(hào);h. 取煤口、路該的關(guān)閉情況;i. 裝煤連鎖的允許裝煤信號(hào)。

5車(chē)載系統(tǒng)的使用注意事項(xiàng):

5.1 接班準(zhǔn)備:在扁平電纜的通信區(qū)域內(nèi)檢查四車(chē)連鎖的歌連鎖按鈕、顯示屏的錄好及時(shí)間顯示、控制柜的指示燈是否正常。

5.2 四車(chē)電源開(kāi)關(guān)控制操作:車(chē)輛工作時(shí)應(yīng)注意使處在正常操作的工作車(chē)輛控制柜電源開(kāi)關(guān)開(kāi)啟,備用車(chē)輛的控制柜電源最好關(guān)閉。要更換工作車(chē)輛時(shí),注意開(kāi)啟工作車(chē)輛的電源。

5.3 在出爐期間,不要關(guān)掉工作車(chē)輛上的SC-90系統(tǒng)的任何電源開(kāi)關(guān)。以免系統(tǒng)出現(xiàn)因人為而產(chǎn)生不必要的故障,由于系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的地域范圍廣,多臺(tái)設(shè)備在多個(gè)地點(diǎn)要保持正常才能使整個(gè)四車(chē)連鎖系統(tǒng)正常工作,所以操作人員必須要對(duì)系統(tǒng)有清楚的認(rèn)識(shí),能判斷處某些狀態(tài)是由于電源失電或是系統(tǒng)設(shè)備故障而引起的。這對(duì)操作工有一定的要求。

5.4 四大車(chē)設(shè)備上的解鎖按鈕不能輕易解除,系統(tǒng)連鎖的正常是設(shè)備安全運(yùn)行的保障,解除連鎖裝置必須是在緊急情況下或事故情況下使用,使用解鎖裝置要特別慎重,要對(duì)設(shè)備的實(shí)際情況非常熟悉,確保解鎖情況下操作設(shè)備不出設(shè)備故障和人員傷害才能使用。在操作完后要將連鎖按鈕及時(shí)恢復(fù)。操作人員要養(yǎng)成良好的操作習(xí)慣,不能隨意解除聯(lián)鎖進(jìn)行設(shè)備操作,發(fā)生故障時(shí)要及時(shí)聯(lián)系設(shè)備檢修人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修,確保設(shè)備自動(dòng)投運(yùn)可靠使用,以減少設(shè)備故障發(fā)生,保障安全生產(chǎn)。

6 四車(chē)連鎖系統(tǒng)的維護(hù)注意事項(xiàng)

6.1四車(chē)連鎖作為焦?fàn)t生產(chǎn)的重要輔助裝置必須保持良好的狀態(tài)才能確保生產(chǎn)的正常進(jìn)行,由于四車(chē)連鎖涉及的扁平檢測(cè)電纜線路長(zhǎng),現(xiàn)場(chǎng)中繼端子箱多,中控室、車(chē)輛上的電控柜多,系統(tǒng)通信通道多,其中任何一項(xiàng)故障的出現(xiàn)都能造成系統(tǒng)不能連鎖,所以必須要求專業(yè)人員對(duì)其進(jìn)行維護(hù),確保焦?fàn)t的正常生產(chǎn)。

6.2 系統(tǒng)維護(hù)主要注意以下幾個(gè)方面

6.2.1系統(tǒng)扁平電纜是系統(tǒng)的核心部分,由于電纜是按照一定的地址排列的,一但發(fā)生一處電纜損壞就需要更換整條電纜或是由專業(yè)人員進(jìn)行連接(但連接的電纜效果還是較差),所以對(duì)電纜的維護(hù)要放在重點(diǎn)位置。設(shè)備點(diǎn)檢人員要每周對(duì)電纜進(jìn)行檢查,主要檢查電纜的防護(hù)板是否松動(dòng)、脫落,電纜的位置是否變形,支架是否被車(chē)輛撞壞,拉電纜的纜繩拉力是否正常,有無(wú)松動(dòng)等。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)進(jìn)行處理。

6.2.2 天線箱是直接和扁平電纜進(jìn)線通信的裝置,由于通信對(duì)系統(tǒng)的距離有一定的要求,之間的最佳距離為100mm,但是天線箱是安裝在車(chē)輛上,跟隨車(chē)輛移動(dòng)而移動(dòng),當(dāng)車(chē)輛在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中往往發(fā)生振動(dòng)或故障造成天線箱或電纜的損壞,所以要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)天線箱根據(jù)車(chē)輛情況進(jìn)行調(diào)整。