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膠球清洗裝置進(jìn)行自動(dòng)控制設(shè)計(jì)工作原理及改造效果
發(fā)電廠一期為2×320Mw機(jī)組,開式水膠球清洗裝置系統(tǒng),分A、B側(cè)布置,于2011年改造投運(yùn)。凝汽器開式水膠球清洗裝置由膠球系、收球網(wǎng)、集球器和差壓測(cè)量單元等部分組成,利用水流的作用把膠球擠過凝汽器的不銹鋼管或銅管,對(duì)其內(nèi)壁進(jìn)行重復(fù)沖洗,清洗凝汽器冷卻管內(nèi)污垢,提高凝汽器真空度和汽輪機(jī)熱效率。
現(xiàn)有膠球清洗裝置系統(tǒng)可在就地控制柜進(jìn)行操作,依靠控制柜內(nèi)施耐德小型PlC實(shí)現(xiàn)膠球清洗的程控和就地控制。運(yùn)行人員在DCs畫面無法監(jiān)視膠球清洗系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。
利用DCs軟件對(duì)膠球清洗裝置進(jìn)行自動(dòng)控制邏輯設(shè)計(jì),解決了膠球清洗裝置無法遠(yuǎn)程控制的問題,降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了工作效率和設(shè)備的自動(dòng)化水平。
1、膠球清洗裝置工作原理
膠球清洗裝置的基本工作原理是膠球借助循環(huán)水的流動(dòng)在汽器冷卻水管內(nèi)部通過,回到安裝在出口母管上的網(wǎng)板,在膠球泵的作用下不斷循環(huán)。在膠球的反復(fù)擦拭作用下,能有效地去除冷卻水管內(nèi)壁的污垢,提升冷卻水管的傳熱性能,提高凝汽器真空度,以達(dá)到降低熱損耗的目的。
膠球清洗裝置的簡(jiǎn)易流程如圖1所示。
2、膠球清洗裝置運(yùn)行概述
改造后膠球清洗裝置主要由膠球泵、收球網(wǎng)、集球器和差壓測(cè)量單元組成。該設(shè)備的運(yùn)行流程:開啟膠球泵→浸球(時(shí)間根據(jù)自身狀態(tài)選擇)→集球器打開膠球清洗裝置開始正常清洗→壓差達(dá)到設(shè)定值→集球器關(guān)閉→60min收球網(wǎng)板打開反洗→15min后,收球網(wǎng)關(guān)閉→集球器打開,膠球清洗裝置進(jìn)行正常清洗。
基本位:膠球泵停,收球網(wǎng)關(guān),集球閥關(guān)。每次投球前將系統(tǒng)
膠球清洗裝置的簡(jiǎn)易流程出人庫的工作效率及工藝要求。確保成品人庫區(qū)不同類型牌號(hào)煙箱分揀、碼垛功能,確保通路順暢。在滿足生產(chǎn)工藝要求情況下,同時(shí)提高設(shè)備運(yùn)行效率。
為了盡快適應(yīng)物流運(yùn)輸要求,時(shí)間要求緊張,在基于機(jī)械硬件設(shè)備改動(dòng)較小的情況下,所以問題都集中在上位系統(tǒng)和電控系統(tǒng)上,同時(shí)也要評(píng)估機(jī)器人和一號(hào)工程系統(tǒng)的程序修改問題。為此上位系統(tǒng)在設(shè)計(jì)開發(fā)階段建立模擬環(huán)境進(jìn)行流程調(diào)試和功能調(diào)試,在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試前先完成程序修改功能,確保改進(jìn)的可實(shí)施性,為改進(jìn)的成功打下基礎(chǔ)。終通過成品庫自動(dòng)化碼垛系統(tǒng)的改進(jìn)優(yōu)化,使產(chǎn)品能夠充分配合同城聯(lián)運(yùn)成品庫出人庫增加紙滑托垛型要求,成品庫出人庫流程在保留原工作模式的情況下,增加紙滑托盤工作模式,并可實(shí)現(xiàn)不同模式同時(shí)生產(chǎn)的工作要求。
圖2設(shè)備操作對(duì)話框處于基本位。
3、膠球清洗裝置手自動(dòng)邏輯設(shè)計(jì)
根據(jù)設(shè)備運(yùn)行情況及運(yùn)行人員要求設(shè)計(jì)相關(guān)手自動(dòng)邏輯。膠球清洗裝置在操作畫面設(shè)置手自動(dòng)切換按鈕,運(yùn)行人員根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的操作方式。
手動(dòng)控制模式可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行狀況隨時(shí)啟停。自動(dòng)控制時(shí),在收球網(wǎng)前后差壓315kPa或者膠球清洗裝置已運(yùn)行168h信號(hào)來時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)投人運(yùn)行。在膠球清洗裝置走程控之前用此邏輯實(shí)現(xiàn)手自動(dòng)狀態(tài)的確認(rèn),例如當(dāng)膠球清洗裝置已運(yùn)行168h,則關(guān)閉集球閥,收球120min,膠球泵停止,后打開收球網(wǎng)。以上步驟完成則sTEP塊輸出自動(dòng)狀態(tài)至程控邏輯。"手動(dòng)狀態(tài)"指令會(huì)復(fù)位計(jì)數(shù)塊,則DsFT塊選擇輸出1,由于在手動(dòng)狀態(tài),sTEP塊(塊號(hào)21)的啟動(dòng)指令條件不滿足,即膠球清洗裝置投人手動(dòng)運(yùn)行。當(dāng)自動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行時(shí),計(jì)數(shù)模塊會(huì)開始數(shù),此時(shí)DsFT塊選擇跟蹤sTEP塊(塊號(hào)38)的End指令,自動(dòng)運(yùn)行結(jié)束指令來后,作為自動(dòng)狀態(tài)的啟動(dòng)指令,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)狀態(tài)的連續(xù)。
4、膠球清洗裝置自動(dòng)控制邏輯
膠球泵,收球網(wǎng)執(zhí)行器和集球閥采用的是短指令,在DEVICE塊發(fā)出2s的指令,反饋到達(dá)后操作隨之完成。開關(guān)量信號(hào)僅有一個(gè)單指令,即信號(hào)為1時(shí),泵或執(zhí)行器啟動(dòng),信號(hào)為0時(shí)停止。
膠球清洗裝置的自動(dòng)控制邏輯采用程控設(shè)計(jì)思想。不論是手動(dòng)還是自動(dòng)都由DEVICE操作塊發(fā)出指令,指令經(jīng)過sTEP塊輸出相應(yīng)信號(hào),通過頁間開關(guān)量輸出塊xPgDM來實(shí)現(xiàn)順序啟停設(shè)備。自動(dòng)投運(yùn)發(fā)出1s脈沖或者運(yùn)行結(jié)束自動(dòng)投運(yùn),作為sTEP塊(塊號(hào)為1)的啟動(dòng)信號(hào)指令。例如在差壓達(dá)到15kPa,收球網(wǎng)執(zhí)行器已關(guān),且自動(dòng)投運(yùn)三個(gè)條件都滿足后,sTEP塊(塊號(hào)為1)輸出關(guān)集球閥指令。由手自動(dòng)控制邏輯發(fā)出的信號(hào)作為膠球清洗裝置自動(dòng)控制的啟動(dòng)指令,指令經(jīng)過sTEP塊(塊號(hào)為1)按照運(yùn)行人員的要求自動(dòng)進(jìn)行。在膠球清洗裝置恢復(fù)到原來的狀態(tài)后,即完成一次自動(dòng)反洗。在sTEP塊中設(shè)置報(bào)警點(diǎn),且各開關(guān)量和模擬量的點(diǎn)增加歷史趨勢(shì)。便于運(yùn)行人員對(duì)設(shè)備的監(jiān)視和設(shè)備出故障時(shí)排查原因。自動(dòng)停運(yùn)的控制邏輯也是同樣的道理。
5、膠球清洗裝置畫面設(shè)計(jì)
為設(shè)備設(shè)計(jì)單獨(dú)操作對(duì)話框,對(duì)話框如圖2所示。根據(jù)運(yùn)行操作需求,在循環(huán)水系統(tǒng)畫面中制作本裝置的操作框。畫面簡(jiǎn)潔明了,又不影響循環(huán)水泵等主要設(shè)備的監(jiān)視與操作。
6、膠球清洗裝置改造效果
(1)運(yùn)行人員可以直觀地在DCs上監(jiān)視和控制設(shè)備,方便檢修人員維護(hù)和檢修設(shè)備。
(2)增加報(bào)警點(diǎn)和歷史趨勢(shì),便于運(yùn)行人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的監(jiān)視和故障原因分析。
(3)膠球清洗裝置的自動(dòng)運(yùn)行,減少了操作人員的工作強(qiáng)度,保證了凝汽器真空度和汽輪機(jī)熱效率,機(jī)組可以安全穩(wěn)定地運(yùn)行。
利用DCs軟件對(duì)膠球清洗裝置進(jìn)行了自動(dòng)控制邏輯設(shè)計(jì),解決了膠球清洗裝置無法遠(yuǎn)程控制的問題,保證了凝汽器的安全高效運(yùn)行。控制系統(tǒng)維護(hù)方便,控制穩(wěn)定,與主機(jī)設(shè)備類似,降低備件的庫存。整套清洗裝置邏輯設(shè)計(jì)完成后,確保了膠球清洗裝置可根據(jù)運(yùn)行狀況自動(dòng)運(yùn)行,提高了凝汽器的換熱效率,保障機(jī)組的安全運(yùn)行。
