自動控制在MPS中速磨煤機中的應(yīng)用

虞正平

（北方重工集團有限公司，遼寧 沈陽 110141）

1 概述

文章主要針對MPS中速磨煤機進行了分析，針對其系統(tǒng)工藝流程進行了研究，該系統(tǒng)的現(xiàn)場控制主要以PLC作為控制器核心，并結(jié)合了現(xiàn)場總線技術(shù)。在該系統(tǒng)下通過新型的傳感器采集數(shù)據(jù)，通過分析PLC系統(tǒng)，對設(shè)備的運行實行在線監(jiān)測。所謂的在線監(jiān)測即但設(shè)備在運行過程中出現(xiàn)異常后，系統(tǒng)會向電機發(fā)出停止命令，進而對設(shè)備進行保護。該系統(tǒng)的應(yīng)用可以證明，在系統(tǒng)中使用PLC作為控制核心能夠有效降低人員使用率，同時也是對經(jīng)濟效益的提高。

2 工作原理和控制要求

2.1 工作原理

以沈重生產(chǎn)的MPS磨煤機為例，其設(shè)備的設(shè)計以及制造技術(shù)引自德國。該設(shè)備自生產(chǎn)后在電力、建材、冶金、化工以及制粉等生產(chǎn)系統(tǒng)中被廣泛的應(yīng)用開來，主要用于對中等硬度以下的物料進行生產(chǎn)。從第一臺樣機被生產(chǎn)出來一直到現(xiàn)在，MPS中速磨煤機已經(jīng)超過了500臺。

磨盤在主減速機的作用下由電動機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，三個磨輥則由磨盤帶動旋轉(zhuǎn)。原煤落入磨盤前需要經(jīng)過進煤管，磨盤轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的離心作用令物料進入到輥道中，碾磨作用發(fā)生在磨盤同磨輥之間。碾磨系統(tǒng)是封閉的，設(shè)置在中架中。碾磨壓力通過加載架以及拉桿傳導(dǎo)至設(shè)備基礎(chǔ)部，且機體外殼不承受碾磨力。液壓系統(tǒng)提供設(shè)備所需要的碾磨壓力，并根據(jù)物料的種類進行調(diào)整。碾磨件以及壓力的自重全部都在減速機上，并通過減速機向基礎(chǔ)傳遞。磨輥均勻的在輥道上分布。通過滾柱，加載架和磨輥支架能夠沿著徑向進行擺動。從而對磨盤瓦磨損以及磨輥角度變化予以適應(yīng)。

用于輸送和干燥的熱風(fēng)主要由風(fēng)機鼓送至磨煤機中，通過設(shè)置在磨盤外側(cè)的噴嘴使得磨機中靜壓轉(zhuǎn)變?yōu)閯訅海⒚悍鄞邓偷椒蛛x器中。并在攪拌運動的作用下，對煤進行干燥，并將沒有磨好的原煤吹回磨盤。原煤中不可破碎物掉落到熱風(fēng)室中，可以借助支座上的刮板將異物刮出，排除出去。

令磨好的煤粉進入到分離器后，挑選出合格的煤粉，并通過分離器經(jīng)由出口管送至煤粉倉中。而細度不足的煤粉則通過分離器重新返回進行再次碾磨。

2.2 設(shè)備運行控制要求

磨煤機主電機的控制由DCS實現(xiàn)。主電機為6000V，1000kW，主電機有測溫元件。當(dāng)溫度達到80℃發(fā)出報警信號。主電機應(yīng)滿足磨煤機啟動前，磨煤機和附屬設(shè)備啟動先決條件后方可啟動。

3 MPS中速磨煤機自動控制系統(tǒng)設(shè)計

3.1 自動控制系統(tǒng)整體設(shè)計

根據(jù)MPS中速磨煤機的工作原理及設(shè)備運行控制要求，可對MPS中速磨煤機控制做出整體的設(shè)計和整體設(shè)計框圖。需要注意的是：電控柜等設(shè)備的安裝位置由施工設(shè)計單位確定；為防干擾，A3柜應(yīng)盡量靠近分離器變頻電機布置；變頻器到變頻電機的動力電纜線要用屏蔽電纜并且要與其他控制線電纜分開布線；為防干擾，現(xiàn)場所有進/出A4柜的模擬量信號要求每路單獨穿一根鋼管，并單獨走線；所有電氣設(shè)備必需可靠接地。

MPS中速磨煤機自動控制系統(tǒng)共安排4個電氣控制柜來控制分別標(biāo)注A1/A2/A3/A4，其各柜控制安排如下：

A1控制柜控制包括低電壓泵機、高電壓泵機、高電壓泵機、高電壓泵機、高電壓泵機、潤滑油加熱器。

A2控制柜控制包括輔助電機、密封風(fēng)機電機、三道閘門泵電機、張緊站泵電機、安裝檢修油泵電機、閘門站加熱器、張緊站加熱器。

A3控制柜控制包括分離電機、風(fēng)機電機。

A4控制柜為PLC所在柜，并配備觸摸屏，接收全部模擬及數(shù)字信息輸入，并輸出信號控制其它控制柜接觸器及輸出給中控信號。

3.2 系統(tǒng)的啟動與停止

啟動。首先系統(tǒng)自動啟動主程序，繼而對工作方式進行選擇，無論選擇手動還是自動方式都會首先啟動密封風(fēng)機，其次為潤滑站的啟動，最后才會啟動張緊站，但是不同的是在自動工作的方式下，密封風(fēng)機的啟動同潤滑站的啟動之間會延時30s，而在潤滑站的啟動和張緊站的啟動之間會延時3min。

停止。首先系統(tǒng)會將主電機運行停止，發(fā)出取消主電機運行信號，選擇工作方式中仍舊可以選擇手動以及自動兩種，停止的順序為張緊站—潤滑站—密封風(fēng)機。仍舊需要注意的是，在自動工作方式中張緊站的停止和潤滑站的停止之間有5min的延時，潤滑站同密封風(fēng)機的停止之間有15min的延時。

結(jié)語

文章主要介紹了中速磨煤機的設(shè)計研究，并在此基礎(chǔ)上對MPS中速磨煤機的設(shè)備運行和工藝流程進行了介紹，結(jié)合實踐應(yīng)用狀況闡述了采用現(xiàn)場總線結(jié)合PLC控制的方式對設(shè)備進行控制具有更大的優(yōu)勢，并針對PLC的應(yīng)用進行了理論分析以及工程研究。設(shè)備控制的自動化主要采用一體化傳感器加變送器的儀表對溫度以及壓力等信息進行參數(shù)信息的采集。而基礎(chǔ)控制層中所有部件之間的連接則是通過現(xiàn)場總線的標(biāo)準(zhǔn)化予以連接的，因此應(yīng)當(dāng)加大標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)的開發(fā)。此外通過聲音、燈光的呢過裝置對設(shè)備進行保護，并設(shè)置自動停車的保護措施，主電機停止信號直接由系統(tǒng)提供，使得系統(tǒng)實現(xiàn)無人監(jiān)管，全面實現(xiàn)自動化，在自動運行的基礎(chǔ)上實現(xiàn)自動保護。

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