目前,国内烟草行业各企业的设备控制广泛使用可编程控制器,生产现场的控制量如开关量、模拟量以及设备之间的动作关系在可编程控制器中按工艺要求编辑和程序化,减少了电控系统硬件的接线量和系统故障率。利用可编程控制器极高的可靠性、稳定性、灵活性和性能价格比优势,充分保障了生产线设备的正常运行,保障了加工工艺,提高了设备的稳定性;电控系统的显示屏或操作屏与可编程控制器进行信息和数据的交换,对生产线各个工艺段的设备运行、工艺参数和控制参数状况等进行适时监控和管理。
现以宜宾烟叶复烤厂的电气控制技改为例,简述依照电控技改的原则进行方案的分析、评价和选择过程,介绍实际采用的远程电控方案,为相关人员在选择方案时提供参考。
一、电控系统技改原则
关于在我国实施打叶复烤的必要性、重要性已有论证[1,2]。目前,依靠技术改造、技术创新已经成为烟叶复烤厂提高经济效益的主要手段。
1、电控技改目的
通过对烟叶复烤厂电控系统的改造,以满足生产工艺的改进要求,提高企业的技术装备水平和电气控制水平,保证设备可靠运行,实现操作屏设置和监控,降低生产成本,节约能源,提高和稳定产品质量,增加企业的整体效益。
2、电控技术改造的原则
根据企业的现状和发展,宜宾烟叶复烤厂的电控技改遵循以下原则:
(1)采用比较先进的技术;
(2)具有较好的经济性;
(3)较强的现场适应能力;
(4)系统可靠,操作简单,便于维护;
(5)规范的控制程序;
(6)系统应具备可扩展能力等。
二、电控系统经济技术分析
一般地,技术改造方案的决策要经过调查研究、确定目标、拟定方案、方案评价、方案优化等步骤。
对于电控系统而言,可供选择的方案主要有集中控制、远程控制、分布式控制、现场总线控制等形式。在最终方案确定前,先组织相关人员从技术、经济、社会、综合等角度对初步拟定方案进行分析和评价,评价的主要内容有:技术先进性、现场适应能力、方案经济性、操作是否方便、维护管理难易程度、噪声和粉尘控制效果、原材料以及动力资源消耗、技术风险性、对操作人员素质要求、系统的可扩展性及其他要求等。
专家评价组和企业管理评价组分别按设计表格对各方案进行评价和打分,然后,按照公式Cj=∑AiBji统计(其中I=1,2,3,…,8;j=1,2,3,4)各方案的评价分值。根据各方案统计情况进行综合评估(包括一致性检验),从中选择出最理想的电控系统技改方案。
通过对各方案进行分析和综合评估,决定在宜宾烟叶复烤厂技改中采用远程电气控制系统。
三、远程控制系统特点与方案设计
1、系统特点
(1)系统由若干分站组成,有较强的现场灵活性;
(2)分站根据现场具体情况确定,其容量有较大的弹性空间;
(3)系统有较高的性能价格比;
(4)系统对环境温度、湿度、粉尘等具有极强的适应性;
(5)生产线设备按工艺段控制,方便生产和管理;
(6)远程分站通过线缆、远程分支器与本地分站及分站建立通讯网络;
(7)生产线设备的控制程序和管理程序集中编制;
(8)设备附近设本地隔离开关,便于设备操作和维护;
(9)需要调整参数的电机采用变频器控制,满足工艺要求;
(10)除尘风机采用软启动器拖动,实现平稳启动。
2、系统构成
针对现场温湿度及粉尘等具体的环境情况,采用Quantum远程控制系统。典型的远程电控系统由电气控制、信号、操作、警示、执行、通讯、程序编制等部分组成。本地分站作为生产线设备的远程控制系统中心,控制系统的通讯网络用于数据和信息的适时传输和交换,各分站分别控制和管理相对应的工艺段设备及测控器件。
根据生产线要求,具体采取以下措施:按工艺要求、现场环境和生产线设备分布情况,将电控系统设置为若干分站,并为下阶段的技改预留;电控柜组相对集中,设置隔离房以保持电控柜组温度和湿度的相对稳定。遵循“就近设置、高度统一、操作方便、加装防护”的原则,电机的本地隔离开关设置在设备附近。通过以上措施,可以最大限度地减少现场温度、湿度、粉尘等环境因素对电气元件及设备电控的影响,方便用户对生产线设备电控系统的操作、维护和管理。
3、系统功能
系统信号包括生产线设备的安全开关、限位开关、光电开关、接近开关、本机开关、生产段之间相互联络信号、水分仪信号、温湿度信号以及皮带秤信号等。系统操作主要是指生产线运行所需的联动、联络、手动/自动、段启动、段停止、紧急停机、报警消音、本机操作、生产线功能选择、调速器操作、显示屏操作及模拟量的设置等。警示主要有外围条件报警、保护报警、本机报警、紧急停机报警、各类电源指示、仪表显示及声光报警配置的警灯、警笛、警铃等。执行机构主要包括各类电机、电磁铁、电磁(薄膜)阀的控制以及变频器、软启动器等其它执行器。
四、电控系统运行效果
根据现场的多次测试,宜宾复烤厂设备和电控改造效果良好,达到了预期的效果:①大中片片烟率由技改前的80%提高到85%以上,叶中含梗率由4%下降到2.5%以下,碎末率小于2.5%;②明显降低能源消耗;③噪声比技改前下降13~17dB;④车间粉尘明显降低;⑤提高了设备有效作业率;⑥通过技术培训,企业整体技术水平和设备管理水平显著提高。
本文关键字:远程控制 电工文摘,电工技术 - 电工文摘