加热炉自控系统简介

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一、        加热炉自控系统
1、概述
棒卷线加热炉自动化控制系统主要分为电控、仪控和汽化冷却三部分。电控系统主要完成鼓风机、引风机（空烟引风机及煤烟引风机）、炉内悬壁辊道、液压系统（步进梁上升下降前进后退）、炉门、排污泵等功能控制；仪控系统主要完成换向阀换向、炉温炉压烟温及CO检测、主管及各加热段煤气和空气的流量等功能控制；汽化冷却系统主要完成热水循环泵、给水泵、汽包液位压力检测、动静梁管水流量等功能的控制。
2、结构设计
加热炉自动化控制系统是有PLC系统和HMI画面监控组成。加热炉针对电控、仪控和汽化冷却三部分设置了三套PLC系统。其中电控和仪控PLC系统采用西门子公司S7-400系列,汽化冷却PLC系统采用西门子公司S7-300系列。三套PLC系统均通过以太网通讯模块由网线连接至仪控柜内交换机上，组成加热炉自动化控制系统网络。电控PLC系统主要由电控PLC柜、电控1#远程柜和现场操作箱组成；仪控PLC系统主要由仪控PLC柜、1#远程IO柜和2#远程IO柜组成；汽化PLC系统主要有汽化冷却柜和现场操作箱组成。HMI画面监控主要由三台计算机和由WINCC程序编写的HMI操作界面组成。每台监控计算机都可以通过HMI界面对电控、仪控、汽化冷却系统的各项参数进行监视和操作。、

3、部分电气联锁
以近期出现的问题为例对电控、仪控和汽化冷却分别讲述一个联锁介绍。
A、电控中装钢定位不计数现象。
        装钢定位计数条件：
辊道1允许进钢
辊道2充许进钢 +  进料炉门光电信号+不是双排料第一根钢 =满足计数条件。
推钢机后退到位
        允许进钢条件：
辊道1允许时钢----进料炉门上升到位、推钢机后退到位、辊道运行、进料辊道1段无钢、步进梁在后下位。
辊道2允许进钢----进料炉门上升到位、推钢机后退到位、辊道运行、进料辊道1段无钢、进料辊道二段无钢、步进梁在后下位。
        满足计数条件的下降沿开始计数
根据上述联锁：我们在解决不计数问题时，应首先和当班操作人员沟通，询问是否选择了双排料。然后排除允许进钢条件的影响，如进料炉门上升是否到位，推钢机后退是否到位，辊道有无运行，步进梁在不在后下位。如果总是仍得不到解决，就应快速去现场检查光电开关或码盘的运行状态。
根据故障分析得到在日常维护中，为了避免此类事故的发生，应重点加强码盘、光电开关和所有位移传感器的维护保养。并在巡检中要注意消除这类设备的一切不良环境因素。这类设备关联到整个运行系统。
B、仪控中换向阀换向故障。
        换向阀的动作条件：总体概述为煤气阀打开，引起对面煤烟阀打开同时引起邻侧空气阀打开，空气阀打开，引起对面空烟阀打开。当阀体得到打开关闭信号后，相应的到位信号在10秒内不能得到信号时，换向阀报警。换向阀分三段，共10组，1--2组为加热一段燃烧换向；3--6组为加热二段燃烧换向；7—9组为均热段燃烧换向。因每段发生故障后的情况不近相同，且较复杂，这里就只介绍下实际解决问题的方法。
        换向阀出现问题时，我们应按下列方法去查找问题:
（1） 在HMI画面打手动，并关闭相应进气排烟阀。再复位故障信号后，打自动。
（2） 若故障仍在，携带CO报警仪去现场观察换向阀动作情况。
（3） 到达现场，检查行程开关位置是否正确，没问题通知仪表室操作人员打手动动作一次，观察现场情况，视情况分别处理:
a. 若换向阀正常动作，打开对应接线盒，检查打开到位信号是否输出，没有输出的话检查行程开关。若开关无问题，去柜内看模块情况，并检查柜内接线。
b． 若换向阀没有动作，检查电磁阀是否得电（指示灯亮不亮），不得电则检查信号输出线路，得电则配合钳工检查电磁阀阀体是否能正常工作，没有钳工时，可以按阀体上的实验按钮，如能正常工作，换线圈。不能正常工作，通知并结合钳工更换电磁阀。
要减少换向阀故障，应加强巡检，并根据实际情况加大超前维护的力度，比如：现在加热炉的蓄热室蓄热效果差，烟温很容易就超，超温后，对捆绷和安装在阀体上的线和行程开关都是一种影响。将直接导致短路或开关失效。
（1） 巡检时注意观察电磁阀线圈是否松动。
（2） 巡检时注意换向阀杆上定位销的方向，可能影响到行程开关。
（3） 巡检时注意换向阀动作时是否灵活，若速度缓慢时，应结合钳工做相应处理。
（4） 定期紧固接线盒内端子排上的接线。
（5） 长期关注加热炉换向系统，找出经常出问题的点，重点维护。
（6） 超前维护，对运行二年的行程开关，逐渐下线。对不太好的端子提前更换。
C、汽包水位调节阀不能自动调节：
        汽包水位调节阀的控制回路：操作员在HMI画面上手动调整汽包水位调节阀，或打到自动自动控制汽包水位调节阀，PLC就输出信号经隔离器发送到LIK6013（汽包水位手操器），LIK6013收到信号，并发送信号给汽包水位调节阀，调节阀根据信号动作，并产生反馈信号给LIK6013,LIK6013接到反馈信号就发送信号经隔离器送到PLC，经PLC处理后，反应到HMI画面上。
        LIK6013手操器，可以设置为自动控制或手动控制。打手动后，HMI画面上将不能控制，手动自动都不行。
根据故障现象，我们应先查看LIK6013有无打到手动，有的话打回去；没有的话，打到手动，并手动调节，看LIK6013手操器上有没有动作反馈。有的话，检查PLC到LIK6013之间的电气连接；没有反馈的话，就先打开柜查看调节阀的电源空开是否跳闸，跳了，量下是否接地，不接地就送上，然后重试，还没有反馈，则检测LIK6013是否有信号输入，输出。
有的话，去现场调节阀处，打开端盖，并量信号的输入输出，和电源的电压。再有就是摸下电机，判断电机的好坏。在测量反馈信号的时候，可以手动盘阀，如果盘不动，刚说明阀有卡死现象。
此类故障主要做好端子的紧固工作。以及元件的备件工作就好了。

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