给煤机是炼铁厂中重要动力设备, 主要任务是均匀、连续、定量地给煤到磨煤机中, 并且可以在输送过程中对煤连续称重, 同时根据燃烧系统需求的煤量信号, 随时调节给煤量。电子称重式给煤机控制柜是炼铁厂烟煤一期给煤机的配套控制设备,在整个给煤机的运行、维护过程中,起着重要作用。给煤机控制系统可以实现在运行过程中对燃煤进行精确计量,并根据人工设定值和燃烧控制系统的反馈信息控制给煤率,自动调整皮带的行进速度,以调节给煤量,使输送入锅炉的燃煤与所需燃料相匹配,从而达到理想的经济效益及管理效果。从煤仓原煤斗,经原煤斗阀门,落至传送皮带上的煤,通过皮带输送至落煤斗,再经落煤斗阀门控制,落入磨煤机中。
给煤机控制系统的设计
1.给煤机控制系统的工作原理
给煤机控制系统的工作原理是测量皮带上单位长度的煤重q(kg/m)和皮带的行进速度V(m/s),两者相乘得出实际的给煤率。把实际的给煤率对时间t(s)进行积分,得到实际的给煤量。控制器不断将实际的给煤率与人工键入或远距离遥控输入的4~20mA 给煤率的设定值相比较后经PID 运算,自动调节输送皮带速度,达到精确的给煤率。
2.控制系统的构成
本控制系统的硬件设备主要由西门子S7-300的PLC,富士变频器FRN3.7G11S-43.7KW,2105数字型给料机控制器,重量检测机构,给煤机马达转速检测机构及各种执行机构等组成。控制系统各主要组成结构间的接口及信号传送
本控制系统的核心是力普斯2105给煤机控制器,是专用于称重皮带给料机的。它内置PID调节器可以根据设定的给煤率给定值。由图3可知,控制器发出皮带速度给定信号给变频器的端口11、12、13来调节皮带驱动电机的速度,并对给煤控制系统的相关数据(如给煤量,给煤率等)进行计量、统计,并显示出来方便使用。
变频器主要用于各种变频调速驱动装置,尤其适用于水泵、风机和传送皮带系统的驱动装置。它具有模块化的设计。操作面板和通讯模块可以不使用任何工具,非常方便的进行更换。变频器接收到给煤机控制器的4~20mA速度给定信号后,根据该信号来相应调节皮带驱动电机的运行速度,以达到调节给煤率的目的。同时,根据万能转换开关的状态信号及PLC的皮带启/停信号,发出其工作/故障信号给PLC。
本系统采用的西门子S7-300系列PLC,将PLC与变频器及控制器间的信号传送情况画出。它有30个输入点,24个输出点。PLC程序根据输入的各控制信号做出相应的输出给控制器、变频器、继电器等其他器件。
2.3 系统的工作方式(结合WZK1)
该系统有五种工作方式即万能转换开关WZK1的五种状态:备用(就地备用手操),手操(远方手操),运行(就地运行),遥控(远方遥控),停止(就地)。