給煤機是煉鐵廠中重要動力設備, 主要任務是均勻、連續、定量地給煤到磨煤機中, 并且可以在輸送過程中對煤連續稱重, 同時根據燃燒系統需求的煤量信號, 隨時調節給煤量。電子稱重式給煤機控制柜是煉鐵廠煙煤一期給煤機的配套控制設備,在整個給煤機的運行、維護過程中,起著重要作用。給煤機控制系統可以實現在運行過程中對燃煤進行精確計量,并根據人工設定值和燃燒控制系統的反饋信息控制給煤率,自動調整皮帶的行進速度,以調節給煤量,使輸送入鍋爐的燃煤與所需燃料相匹配,從而達到理想的經濟效益及管理效果。從煤倉原煤斗,經原煤斗閥門,落至傳送皮帶上的煤,通過皮帶輸送至落煤斗,再經落煤斗閥門控制,落入磨煤機中。
給煤機控制系統的設計
1.給煤機控制系統的工作原理
給煤機控制系統的工作原理是測量皮帶上單位長度的煤重q(kg/m)和皮帶的行進速度V(m/s),兩者相乘得出實際的給煤率。把實際的給煤率對時間t(s)進行積分,得到實際的給煤量。控制器不斷將實際的給煤率與人工鍵入或遠距離遙控輸入的4~20mA 給煤率的設定值相比較后經PID 運算,自動調節輸送皮帶速度,達到精確的給煤率。
2.控制系統的構成
本控制系統的硬件設備主要由西門子S7-300的PLC,富士變頻器FRN3.7G11S-43.7KW,2105數字型給料機控制器,重量檢測機構,給煤機馬達轉速檢測機構及各種執行機構等組成。控制系統各主要組成結構間的接口及信號傳送
本控制系統的核心是力普斯2105給煤機控制器,是專用于稱重皮帶給料機的。它內置PID調節器可以根據設定的給煤率給定值。由圖3可知,控制器發出皮帶速度給定信號給變頻器的端口11、12、13來調節皮帶驅動電機的速度,并對給煤控制系統的相關數據(如給煤量,給煤率等)進行計量、統計,并顯示出來方便使用。
變頻器主要用于各種變頻調速驅動裝置,尤其適用于水泵、風機和傳送皮帶系統的驅動裝置。它具有模塊化的設計。操作面板和通訊模塊可以不使用任何工具,非常方便的進行更換。變頻器接收到給煤機控制器的4~20mA速度給定信號后,根據該信號來相應調節皮帶驅動電機的運行速度,以達到調節給煤率的目的。同時,根據萬能轉換開關的狀態信號及PLC的皮帶啟/停信號,發出其工作/故障信號給PLC。
本系統采用的西門子S7-300系列PLC,將PLC與變頻器及控制器間的信號傳送情況畫出。它有30個輸入點,24個輸出點。PLC程序根據輸入的各控制信號做出相應的輸出給控制器、變頻器、繼電器等其他器件。
2.3 系統的工作方式(結合WZK1)
該系統有五種工作方式即萬能轉換開關WZK1的五種狀態:備用(就地備用手操),手操(遠方手操),運行(就地運行),遙控(遠方遙控),停止(就地)。