煤礦電氣自動化論文電氣自動化就業(yè)論文：山水集團(tuán)水泥生產(chǎn)線電氣

1、 煤礦電氣自動化論文電氣自動化就業(yè)論文:山水集團(tuán)水泥生產(chǎn)線電氣自動化特點摘要:近幾年來,我集團(tuán)大力發(fā)展新型干法水泥事業(yè),新建熟料生產(chǎn)線和水泥粉磨站30余條。已投產(chǎn)和在建生產(chǎn)線,無論是電氣自動化的裝備、自動化系統(tǒng)的軟件功能,還是電氣管理技術(shù),都緊緊跟蹤了當(dāng)今國際先進(jìn)水平,并結(jié)合實際,在技術(shù)創(chuàng)新、降低投資方面有所突破,收到了較好經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞:山水集團(tuán);水泥生產(chǎn)線;電氣自動化;特點1自動化技術(shù)和水平不斷提高1.1新建生產(chǎn)線全部采用新型DCS系統(tǒng)水泥工藝流程的特性,決定了其開關(guān)邏輯控制的主導(dǎo)地位,同時模擬量的處理多為簡單的顯示和給定,控制回路基本上也多為并不復(fù)雜的單回路調(diào)節(jié),這些特點決定了傳統(tǒng)意義

2、上DCS系統(tǒng)的逐漸淡出,如3號線使用的Bailey的INFI90系統(tǒng)等,這些早期的DCS系統(tǒng)同相對簡單的PLC加上位控制軟件所組成的控制系統(tǒng)相比較,并無明顯的優(yōu)勢,甚至某些方面還處于下風(fēng)。因此,隨著PLC技術(shù)和產(chǎn)品的不斷發(fā)展,PLC的處理開關(guān)量的能力和較快的速度在水泥行業(yè)的工藝控制中得到充分的表現(xiàn),同時其靈活的結(jié)構(gòu)為系統(tǒng)的升級和擴(kuò)展留有很大的余地,加上價格優(yōu)勢更使其得到迅速的發(fā)展。與此同時,傳統(tǒng)DCS廠商紛紛推出其相應(yīng)的PLC產(chǎn)品,如ABB的 Freelance2000、Honeywell的Plantscape及Siemens的PCS7等,它們作為基于PLC的DCS系統(tǒng)在水泥行業(yè)推廣,并已取得

3、不俗的業(yè)績。目前我集團(tuán)在自動化系統(tǒng)選型方面,從集團(tuán)一盤棋的角度考慮,兼顧了投資和生產(chǎn)控制的可靠性,以及維護(hù)上的方便,在所有熟料生產(chǎn)線全部采用ABB公司的Freelance 2000系統(tǒng),幾乎所有粉磨站都采用了國產(chǎn)和利時公司的SmartPro系統(tǒng)。這兩個系統(tǒng)的特點是投資低、可靠性高,并已基本為我集團(tuán)技術(shù)人員所掌握。1.2在總降壓變電站采用電站綜合自動化系統(tǒng)我集團(tuán)的110kV和35kV總降壓變電站采用了變電站綜合自動化系統(tǒng),不僅可以滿足與電力部門通訊的要求,而且可以將整個企業(yè)的高中壓電力設(shè)備的保護(hù)、控制和監(jiān)測集為一體,可實時顯示電站各回路電量、開關(guān)狀態(tài)、信號狀態(tài)及動作等,并完成數(shù)據(jù)累計;完成主接線

4、圖、潮流負(fù)荷棒圖;可動態(tài)顯示和修改各種保護(hù)裝置的保護(hù)定值,可在線投、退保護(hù)裝置。變電站綜合自動化采集數(shù)據(jù)均為總降出線回路數(shù)據(jù),與生產(chǎn)自動化DCS系統(tǒng)具有相對獨立性。這里需要提到的是,因總降壓站具有相對的獨立性,為減少對生產(chǎn)控制的誤操作,以免影響正常生產(chǎn),有必要單獨設(shè)置綜合自動化系統(tǒng)。6kV(10kV配電站只設(shè)置綜合保護(hù)器代替各種繼電器,通過生產(chǎn)線獨立的DCS系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及控制,而不進(jìn)入變電站綜合自動 化系統(tǒng),即變電站綜合自動化采集數(shù)據(jù)、信息均為總降出線回路數(shù)據(jù)及信息。1.3現(xiàn)場總線控制技術(shù)和現(xiàn)場總線智能控制器的應(yīng)用現(xiàn)場總線是用于現(xiàn)場設(shè)備與自動化控制系統(tǒng)之間的一種雙向多節(jié)點數(shù)字通信開放型測控

5、網(wǎng)絡(luò)技術(shù),是當(dāng)前國際上自動化系統(tǒng)的熱點和發(fā)展趨勢。根據(jù)水泥生產(chǎn)線的特點和現(xiàn)場總線技術(shù)的優(yōu)勢,在預(yù)熱器和篦冷機(jī)等熱工測控點集中的區(qū)域,以及輥壓機(jī)系統(tǒng)等數(shù)據(jù)量較大的設(shè)備中局部采用現(xiàn)場總線方案,充分發(fā)揮現(xiàn)場總線技術(shù)的優(yōu)勢和特點,減少了大量隔離器、端子柜、I/O模塊及大量電纜和電纜橋架,同時提高了信號的測量、傳輸和控制精度,提高了系統(tǒng)與設(shè)備的性能。而在測控點較為分散的其他車間仍采用傳統(tǒng)的DCS分布式I/O系統(tǒng)。在現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS中還使用了大量的Profibus現(xiàn)場總線的PA標(biāo)準(zhǔn)智能傳感器,主要使用了ABB 的MTV型的壓力變送器和溫度變送器,在實際應(yīng)用中系統(tǒng)不僅周期性地對這些設(shè)備進(jìn)行輸入和輸出數(shù)

6、據(jù)交換,還能對這些儀表的參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)校,如量程滿點、量程零點等。據(jù)統(tǒng)計,隨著現(xiàn)場總線儀表制造成本的降低,它的綜合投資已非常接近傳統(tǒng)的DCS和常規(guī)模擬儀表。根據(jù)我集團(tuán)統(tǒng)計比較,窯尾采用總線儀表的新建生產(chǎn)線,同3號線的Bailey控制系統(tǒng)比較,現(xiàn)場儀表的故障率大約降低了60%,系統(tǒng)設(shè)備 維護(hù)費用相應(yīng)下降了40%,提高了設(shè)備運轉(zhuǎn)率。2010.No.6現(xiàn)場總線儀表及其技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用在世紀(jì)創(chuàng)新、昌樂、濰坊、嶺子和安丘的熟料生產(chǎn)線,以及故城、濱州、淄川和東營等粉磨站上。1.4應(yīng)用變頻調(diào)速等節(jié)電技術(shù)及設(shè)備風(fēng)機(jī)、配料秤和板喂機(jī)等需要調(diào)速的設(shè)備全部采用全數(shù)字變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行控制,如:從4號線開始,將篦冷機(jī)對

7、風(fēng)壓要求不高的風(fēng)機(jī)、窯頭排風(fēng)機(jī)等改為變頻調(diào)速,既方便了工藝調(diào)節(jié)、又節(jié)約大量電能。從2005年開始,又逐步對105臺大功率風(fēng)機(jī)進(jìn)行了高壓變頻技術(shù)改造,平均節(jié)電率15%左右,每年節(jié)約電費6000萬元,取得了顯著的節(jié)電效益。2操作更方便實用性增強(qiáng)2.1 DCS系統(tǒng)ABB的Freelance 2000系統(tǒng)與和利時的SmartPro系統(tǒng),在國內(nèi)水泥行業(yè)市場占有率高,且隨著自動化技術(shù)的進(jìn)步,其投資較過去降低,如Freelance 2000系統(tǒng)較3號線的INFI90系統(tǒng)降低投資100萬元。同時,僅選擇2種DCS系統(tǒng)有利于技術(shù)人員的掌握,有利于生產(chǎn)控制和全集團(tuán)統(tǒng)一管理。2.2配電站6kV(10kV配電站中,打

8、破常規(guī)設(shè)計,取消兩段母線之間的聯(lián)絡(luò)。因為隨著供電可靠性和工藝生產(chǎn)連續(xù)性的大大提高,以及熟料及水泥生產(chǎn)線的實際布局,一個工段的設(shè)備停機(jī),將直接或馬上導(dǎo)致其他主機(jī)設(shè)備也要停機(jī),沒 有必要在6kV(10kV母線處進(jìn)行聯(lián)絡(luò),只在低壓設(shè)置聯(lián)絡(luò)即可。世紀(jì)創(chuàng)新、昌樂、濰坊、嶺子二期熟料生產(chǎn)線以及所有粉磨站全部采用了這種布置。實踐證明,這種設(shè)計方案筒潔,操控方便。2.3操作界面方便筒潔利用計算機(jī)控制系統(tǒng)的特點,將電氣工程師分析處理問題的過程形象化,對重點設(shè)備的正常運行、設(shè)備報警、設(shè)備故障等狀態(tài)信息綜合處理,例如ABB 系統(tǒng)畫面設(shè)置滾動報警欄,滾動顯示報警設(shè)備編號,提示操作員及時發(fā)現(xiàn)、處理故障;操作員還可以通過

9、重要設(shè)備模擬量波形圖來判斷設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況,及時發(fā)現(xiàn)、及時處理。方便中控操作人員快速查找故障的原因,縮短故障處理時間。昌樂、濰坊、嶺子一期二期以及粉磨站都采用了這項措施,效果很好,嶺子二期設(shè)置了外置音響,效果更明顯。3可靠性提高3.1控制系統(tǒng)隨著大型先進(jìn)設(shè)備、進(jìn)口設(shè)備的不斷應(yīng)用,配套控制系統(tǒng)越來越多,一條生產(chǎn)線中就形成了多個局部控制子系統(tǒng),這些控制子系統(tǒng)具有相對的獨立性和完整性,不但完成所配套設(shè)備的控制功能,而且保護(hù)功能做得非常好;子系統(tǒng)的存在,將控制風(fēng)險分散,也增加了整個生產(chǎn)線控制的可靠性。如:生料立磨的控制系統(tǒng)(平陰、煤磨控制系統(tǒng)(嶺子、平陰、轉(zhuǎn)子秤控制系統(tǒng)(昌樂、濰坊、嶺子、 平陰、安丘）

10、 、輥壓機(jī)控制系統(tǒng)（青島、聊城、故城、濱州、 淄川、東營） 、配料秤控制（3 號線、世紀(jì)創(chuàng)新、嶺子一期） 等。這些控制子系統(tǒng)在設(shè)備調(diào)試階段已經(jīng)將各種參數(shù)設(shè)置正 常，除必要的定期校驗外，一般不需要頻繁的日常設(shè)置，只 要把握好上電、清灰及清楚現(xiàn)場控制箱、按鈕盒等的操作， 就能解決大多數(shù)問題?，F(xiàn)場出現(xiàn)的問題，操作不當(dāng)（包括中 控和現(xiàn)場）占大多數(shù)，真正技術(shù)方面的問題不多。這就要求 應(yīng)不斷加強(qiáng)對現(xiàn)場和中控操作人員的培訓(xùn)，提高工作人員的 技術(shù)水平，多從設(shè)備的工作原理、動作過程和功能元件的分 布入手來解決實際遇到的問題。 3.2 開關(guān)柜及執(zhí)行機(jī)構(gòu)與固定式低壓開關(guān)柜相比，抽屜 式低壓開關(guān)柜的模塊分區(qū)結(jié)構(gòu)更具安

11、全性，互換式的抽屜使 故障處理時間大大縮短，操作維護(hù)非常方便。同時，電動執(zhí) 行器采用機(jī)電一體化式，取消伺服放大器等外圍元件，減少 了電氣接線，控制簡單、維護(hù)方便。昌樂、濰坊、嶺子、平 陰熟料線，以及所有粉磨站全部使用了該類設(shè)備。 4 故障的處理現(xiàn)代化水泥企業(yè)的自動化水平較高，故障 處理方面也是有據(jù)可依，據(jù)近幾年的現(xiàn)場經(jīng)驗，故障處理思 路及方法應(yīng)把握以下幾點：1中控室是生產(chǎn)控制的心臟，幾 乎所有設(shè)備的狀態(tài)、運行信息都有記錄，故障處理應(yīng)首先從 中控取得第一手原始資料，充分利用與故障有關(guān)的大量信 息。平時應(yīng)該多與操作員聯(lián)系，了解設(shè)備運行狀況，對問題 早發(fā)現(xiàn)，做到防微杜漸。2掌握設(shè)備的工作原理，至少應(yīng)熟 悉設(shè)備現(xiàn)場操作箱、控制柜的物理位置、關(guān)聯(lián)關(guān)系以及操作