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項目簡介
實施地點:上海,建設單位:上海寶同實業有限公司
行業背景:分級、分選粉煤灰是實現粉煤灰資源化的關鍵,是有效利用各粒級特性的重要技術措施。粉煤灰的氣力分級和分選涉及到粉體的輸送、分級、收集、除塵等氣―固兩相流的多項粉體技術,其規模龐大、xuyushengchanzaixianpeitao,fenxuanshengchandefenmeihuichanpinzhiliangyouyaodadaoyidingdegongchengzhibiao,shifenxuangongchengdailaixiangdangnandu。yinci,shejihexuanyongxianjindefenjishebeihezidongkongzhixitongshizheyijishudeguanjian。
項目的大致控製的設備:
1、分級機:
型 號: SFX-I-40
數 量: 1套
出 力: 40t/h 超負荷能力不低於15%
電機功率: 15KW
分級效率: ≥80%
氣流速度: 17.0~25m/s;
鎖氣閥卸料出力: 30t/h
電機功率: 2.2kw
防護等級: IP44
灰氣比: 0.7-0.9KG/KG
整機重量: 5100kg
整機壽命: ≥50000h
分選機磨損件壽命: ≥25000h
結構材料:主軸40Cr,葉輪葉片16Mn,分選機入口粘貼TMC-PS陶瓷耐磨片。
2、旋風分離器:
型 號: SXF-I-40
數 量: 2台
效 率: ≥95%
鎖氣閥卸料出力: 25t/h
電機功率: 2.2KW
防護等級: IP44
整機重量: 1700kg×2
3、耐磨分選風機
型號: TM9-26
數量: 1套
風量: 45000~57000 m3/h
風壓: 11000~12100 Pa
風機轉速: 1450 r/min
風機總重: 2110 kg (未含電機重量)
風機葉輪材質: 16Mn
電動機型號: Y355M2-4
額定功率: 250kw
額定電壓: 380V
額定電流: 461 A
額定轉速: 1485 r/min
防護等級: IP55
絕緣等級: F級(溫升按B級)
冷卻方式: 空冷式
軸承冷卻方式: 空冷
電動機總重: 2100 kg
排入飛灰庫的含塵空氣量:2600 m3/h
4、調速型電動鎖氣給料機
型號: YDJ-E-26
數量: 2套
出力: 40t/h
功率: 2.2 kW
5、GSB輸送泵
型號: GSB150-20
數量: 2台
出力: 20~25t/h
6、羅茨鼓風機(輸送用)
型號: ARD-145
數量: 1台
功率: 45KW
氣量: 24.1m3 /min
氣壓: 58.8KPa
轉速: 1750rpm
7、軟啟動器
型 號: PSTB470/250KW
數 量: 1台
電壓範圍: 200~690V
8、變頻器
型 號: MM440
數 量: 2台
功 率: 2.5/15KW
接 口: 485通訊接口

係統工藝主要流程圖
係統的簡要工藝:
粉煤灰原灰由灰鬥經輸灰係統進入1#原yuan灰hui庫ku,再zai經jing下xia料liao器qi均jun勻yun進jin入ru混hun合he器qi,在zai高gao壓ya離li心xin風feng機ji的de作zuo用yong下xia與yu空kong氣qi充chong分fen分fen散san混hun合he後hou進jin入ru分fen選xuan機ji。分fen選xuan機ji內nei渦wo輪lun旋xuan轉zhuan產chan生sheng高gao速su旋xuan流liu,在zai分fen選xuan機ji下xia部bu還hai配pei有you二er次ci風feng調tiao節jie閥fa,按an原yuan灰hui品pin質zhi調tiao整zheng渦wo輪lun轉zhuan速su與yu二er次ci風feng量liang,可ke借jie離li心xin力li與yu拖tuo拽zhuai力li的de平ping衡heng以yi達da到dao最zui合he適shi的de粉fen料liao粒li徑jing與yu收shou取qu率lv。分fen級ji後hou的de粗cu顆ke粒li自zi分fen選xuan機ji下xia部bu錐zhui鬥dou經jing鎖suo氣qi器qi進jin入ru2#粗(cu)灰(hui)庫(ku)中(zhong),分(fen)離(li)出(chu)來(lai)的(de)細(xi)灰(hui)則(ze)從(cong)分(fen)選(xuan)取(qu)機(ji)上(shang)部(bu)出(chu)口(kou)隨(sui)負(fu)壓(ya)風(feng)抽(chou)入(ru)在(zai)細(xi)灰(hui)庫(ku)頂(ding)的(de)旋(xuan)風(feng)分(fen)離(li)器(qi),旋(xuan)風(feng)分(fen)離(li)器(qi)每(mei)套(tao)兩(liang)台(tai)一(yi)組(zu),對(dui)稱(cheng)並(bing)列(lie),在(zai)旋(xuan)風(feng)分(fen)離(li)器(qi)內(nei)灰(hui)氣(qi)分(fen)離(li),分(fen)離(li)出(chu)來(lai)的(de)細(xi)灰(hui)(即分選成品灰)從旋風分離器下部出口往電動鎖氣器進入5#細灰庫。3#細灰庫和4#細灰庫,作為5#細灰庫的補充(圖上未顯),當5#細灰庫料位高時,用戶可選擇通過一台羅茨鼓風機把5#細灰庫的細灰往3#、4#細灰庫分別輸送。
項目當中使用的西門子自動化產品:
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序號 |
名 稱 |
型 號 |
單 位 |
數 量 |
廠 家 |
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一 |
上位機部分 |
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CP卡 |
CP5611 |
塊 |
1 |
SIEMENS |
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組態軟件 |
WINCC V6.0 |
套 |
1 |
SIEMENS |
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通訊軟件 |
SIMATIC NET |
套 |
1 |
SIEMENS |
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PLC編程軟件 |
STEP7 V4.0 |
套 |
1 |
SIEMENS |
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網絡接頭 |
RS485 |
台 |
1 |
SIEMENS |
|
二 |
PLC部分 |
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CPU |
CPU226 AC/DC/RELAY |
台 |
2 |
SIEMENS |
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DI/DO模塊 |
EM223 DC/DC/RELAY |
台 |
1 |
SIEMENS |
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|
DI模塊 |
EM221 DC |
台 |
2 |
SIEMENS |
|
|
DO模塊 |
EM222 RELAY |
台 |
2 |
SIEMENS |
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|
AI模塊 |
EM231 DC 4入 |
台 |
3 |
SIEMENS |
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功能模塊 |
EM277 |
台 |
2 |
SIEMENS |
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網絡接頭 |
RS485 |
台 |
5 |
SIEMENS |
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三 |
傳動部分 |
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變頻器 |
MM440/3/15KW |
台 |
1 |
SIEMENS |
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變頻器 |
MM440/3/2.2KW |
台 |
1 |
SIEMENS |
|
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變頻器BOP麵板 |
MM400 |
台 |
2 |
SIEMENS |
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|
附件 |
BOP板櫃門安裝座 |
台 |
2 |
SIEMENS |
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通訊電纜 |
DP電纜 |
米 |
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SIEMENS |
實施項目控製係統組建(方案一)

在這套係統之後,筆者又采用了PC ACCESS作為接口軟件 ,實現了WINCC與S7-200的通訊,於是上麵的係統結構又可以改進為:(方案二)

其中的CP5611可用PC/PPI電纜代替,或者采用下表的硬件和相應的協議來實現,WINCC麵對的隻是PC Acess,而PC Access所支持的協議如下,所以下表中的硬件都可以采用。
PPI(通過RS-232PPI和USB/PPI電纜)
MPI(通過相關的CP卡)
Profibus-DP(通過CP卡)
S7協議(以太網)
Modems(內部的或外部的,使用TAPI 驅動器)
使用方案二的特點:
通信速度比較慢,依賴於PC Acess 軟件,擴展不方便。
所有協議允許同時有8個PLC連接
一個PLC通信口允許有4個PC機的連接,其中一個連接預留給Micro/WIN
PC Access與Micro/WIN可以同時訪問CPU
支持S7-200所有內存數據類型
而方案一
傳送數據區域有限(最大64字節),在PLC中也必須進行相應的處理,且硬件成本高,需要的CP5611、EM277 Profibus-DP、Profibus總線等硬件,還需要配置虛擬PC STATION,較方案二而言,方案一的數據傳輸速度,擴展性(最大能擴展99個EM277),實時性都比方案二要好
。
組態係統流程主畫麵

分選係統參數及控製

(分選機和給料機的返回代碼注釋)
分選機與給料機采用USS協議與PLCtongxun,erzheliangtaishebeizaizhetaoxitongzhongdeqizheguanjiandezuoyong,teshedaimafankuigeishangweiji,diyishijiangeixitongweihurenyuandiyishouziliao,xunsudepaichubianpinqitongxunzhefangmiandeguzhang,xiamianshidaimadeshuoming:
0 無錯。
1 驅動器不應答。
2 檢測到來自驅動器的應答中檢驗和錯誤。
3 檢測到來自驅動器的應答中校驗錯誤。
4 來自用戶程序的幹擾造成錯誤。
5 嚐試非法命令。
6 提供非法驅動器地址。
7 未為USS協議設置通訊端口。
8 通訊端口正在忙於處理指令。
9 驅動器速度輸入超出範圍。
10 驅動器應答長度不正確。
11 驅動器應答第一個字符不正確。
12 驅動器應答中的字符長度不受USS指令支持。
13 錯誤的驅動器應答。
14 提供的DB_Ptr地址不正確。
15 提供的參數號不正確。
16 選擇了無效協議。
17 USS激活,不允許改動。
18 指定了非法波特率。
19 無通訊:驅動器未設為激活。
20 驅動器應答中的參數或數值不正確或包含錯誤代碼。
21 返回一個雙字數值,而不是請求的字數值。
22 返回一個字數值,而不是請求的雙字數值。
輔助設備:渣庫設備的控製和狀態顯示

輔助設備:灰庫設備的控製和狀態顯示

設備啟停順序表:

係統控製原理:
從(cong)原(yuan)灰(hui)庫(ku)取(qu)灰(hui),啟(qi)動(dong)變(bian)頻(pin)給(gei)料(liao)機(ji),並(bing)給(gei)出(chu)一(yi)定(ding)的(de)頻(pin)率(lv),原(yuan)灰(hui)進(jin)入(ru)分(fen)選(xuan)係(xi)統(tong)氣(qi)灰(hui)混(hun)合(he)器(qi)。氣(qi)灰(hui)在(zai)氣(qi)灰(hui)混(hun)合(he)器(qi)內(nei)充(chong)分(fen)混(hun)合(he)後(hou),在(zai)係(xi)統(tong)負(fu)壓(ya)風(feng)的(de)作(zuo)用(yong)下(xia),被(bei)及(ji)入(ru)安(an)裝(zhuang)在(zai)粗(cu)灰(hui)庫(ku)頂(ding)的(de)預(yu)處(chu)理(li)器(qi),10%左zuo右you的de粗cu灰hui在zai此ci沉chen降jiang進jin入ru粗cu灰hui庫ku,其qi餘yu原yuan灰hui從cong預yu處chu理li器qi上shang部bu出chu口kou進jin入ru分fen選xuan機ji,粗cu細xi灰hui在zai此ci分fen離li,分fen離li出chu來lai的de粗cu灰hui由you分fen選xuan機ji下xia部bu出chu口kou往wang給gei料liao機ji進jin入ru粗cu灰hui庫ku;分(fen)離(li)出(chu)來(lai)的(de)細(xi)灰(hui)則(ze)從(cong)分(fen)選(xuan)取(qu)機(ji)上(shang)部(bu)出(chu)口(kou)隨(sui)負(fu)壓(ya)風(feng)抽(chou)入(ru)在(zai)細(xi)灰(hui)庫(ku)頂(ding)的(de)旋(xuan)風(feng)分(fen)離(li)器(qi),旋(xuan)風(feng)分(fen)離(li)器(qi)每(mei)套(tao)兩(liang)台(tai)一(yi)組(zu),對(dui)稱(cheng)並(bing)列(lie),在(zai)旋(xuan)風(feng)分(fen)離(li)器(qi)內(nei)灰(hui)氣(qi)分(fen)離(li),分(fen)離(li)出(chu)來(lai)的(de)細(xi)灰(hui)(即分選成品灰)從旋風分離器下部出口往電動鎖氣器進入細灰庫。灰氣則從旋風分離器下部出口往回到氣灰混合器,形成負壓閉路特環。
控製係統完成的功能
1)分選機渦輪轉速可通過變頻器對分級機電機實現無級調速;
2)係統風量可通過高壓離心風機進口調節風門進行調節;
3)可通過分級機的二次風門進行調節;
4)可通過係統設置的調節門進行調節;
5)下灰給料機進行變頻調節。
係統在正常運行時,隻需通過對變頻器數字調節,即可確保成品灰細度(45μm方孔篩篩餘)達到在3~25%範圍內的任意粒級要求。
分選控製係統現具有以下功能:
1)計算機UPS斷電保護
2)支持PROFIBUS-DP通信協議,通過此協議可將設備延伸到工業級全自動化通信網PROFIBUS中。
3)變頻器通信控製係統的可擴展性。
4)全自動程控運行、遠方軟操、就地手操
5)分選機與給料機變頻器的製控、頻率設定、頻率輸出顯示
6)主風機的電流、電壓上位機中顯示
7)對異常或事故狀態下通過聲光報警顯示,並相應處理。
8)主要設備的運行狀態上位機顯示
9)灰庫的料位時時顯示
10)完整、清晰的煤灰工藝流向顯示
結束語
本係統施工單位:長沙德比粉煤灰工程設備有限公司,建設單位:上海寶同實業有限公司,從2005年11月施工到2006年5月峻工,我公司協同德比公司全麵完成上海寶同粉煤灰工程的自動化控製係統的設計、調試、試運行工作,無論是從係統工藝、haishizidonghuakongzhi,doushoudaoleyezhudeyizhihaoping,bingshunlitongguoyanshou,xianyitouchanshiyong。bencixitonggongyiheshebeijunyouchangshadebifenmeihuigongchengshebeigongsitigong,dianqishejiheshebeitiaoshiyouwogongsi(長沙易控工業自動化有限公司)李紅、李先念、章武新完成,係統調試過程中得到了德比公司和寶同實業的大力支持,在此表示感謝!
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