摘要:在1994年的技術改造中,我們對中碎配料車間作了一系列的改進。對上料、破碎、篩分、磨粉,采用PLC集中控制;對配料則采取了全封閉的移動式自動配料工藝等。這些工藝的采用使得操作簡便、快捷,車間環境從根本上得到改善,產品質量明顯提高,自1996年11月投入使用以來,一直安全正常地運行,取得了較高的經濟效益和社會效益。本文將著重對兩個系統的自動化控制作以簡要介紹。
隨著電爐煉鋼工藝的進步,國內外市場對高功率、超高功率石墨電極的需求也日趨增長,炭素行業為適應市場的需要,必須加大對高功率、超高功率石墨電極的開發與生產,這就對生產設備提出了更高的要求。中碎配料作為石墨電極生產的重要環節之一,對石墨電極生產及質量起著至關重要的作用,傳統的手動或半自動控制,工藝操作復雜,工人勞動強度大,而且生產環境惡劣,配料精度難以保證,已經不能適應現代化生產的需要。
1中碎篩分、磨粉系統的自動化集中控制
中碎車間由于原料粒度分級的需要,往往將原料破碎后,經篩分分配至各配料倉。我廠中碎車間高度為40m,近百個操作點分布在7個樓層,如果采用手動控制,必然會造成人員的增加和勞動強度的加大,也不可能避免由于上下聯絡不便或者誤操作而造成的事故,針對這種狀況,決定使用PLC可編程序控制器進行集中控制。
1.1系統構成
本系統可分為*控制和現場設備兩部分。
1.1.1*控制室*控制室用于對整個生產車間進行集中控制,由下列兩個部分組成:
(1)PLC機柜PLC機柜上安裝PLC控制器及輸出中間繼電器,PLC控制規模約670I/O點,主要完成:
①生產工藝通道選擇;
②聯鎖起停工藝設備、收塵設備;
③監視生產運行情況;
④監視各料倉的料位及高低料位報警;
⑤監視各生產設備的故障及報警。
(2)模擬控制屏模擬控制屏上部立面繪有生產工藝流程模擬圖,裝有設備運行指示燈、各種報警指示燈、指示儀表等,它接收PLC的信號以顯示現場的生產情況。下部為操作部分,安裝著各種選擇開關,各種起停按鈕及試驗按鈕。
1.1.2現場部分
現場部分主要為現場設備以及用以控制現場設備的集中低壓配電屏,低壓屏為GCK抽屜式配電屏,這種配電屏運行可靠、檢修方便,一旦發現故障可立即更換備用抽屜,不會因維修而影響生產。
1.2工藝流程簡述
原料運來后,根據原料種類選擇上料系統通道,然后啟動上料設備將原料盛放在石油焦貯料倉或針狀焦貯料倉。根據生產需要,選擇破碎篩分通道,石油焦(或針狀焦)經破碎篩分后進入石油焦料倉(針狀焦料倉)。同樣,磨粉系統也可選擇通道,將石油焦粉和針狀焦粉分別放置。分別存放的工藝配置方式,不僅避免了由普通功率電極轉產高功率、超高功率石墨電極時必須倒空料倉的麻煩,而且可以不必停產轉換,可同時生產普通功率石墨電極或超高功率石墨電極,更重要的是,大大方便了生產高功率石墨電極時使用混合配方的配料,為實現配料*自動化創造了條件。
1.3系統運行總結
(1)系統運行可靠,故障率低。自投入運行近兩年來,基本沒出現因控制系統故障而造成的停產,保障了生產的順利進行。
(2)檢修維護方便。尤其是需要改變控制方案時,不用改變硬件接線,只需修改PLC軟件即可。省時省力,極為方便。
(3)操作集中,監控方便。PLC主機面板及模擬屏均可顯示現場設備的運行狀態及故障信息,一旦發生故障,操作人員可方便、快捷地判斷現場的故障設備及故障原因,有利于分析、排除故障,盡快恢復生產。
2全自動移動式配料
配料的準確性是石墨電極生產的關鍵,直接影響石墨電極質量。手工或半自動配料工藝,不僅生產環境惡劣,而且配料精度難以保證。因此,在本次技改中,我們使用了全自動、移動式配料工藝。
2.1系統構成及工藝原理
移動式全自動配料系統分為*控制系統和現場被控設備兩部分。現場14只料倉存放著各種顆粒料及粉狀料。料倉下面是用以完成給料動作的電磁振動給料機或螺旋喂料機,給料設備送出的物料經集散口進入配料小車。配料小車配備粒子料和粉子料兩只料斗,每個料斗裝有3只壓力傳感器,傳感器將檢測信號送至*控制室PR1592/00配料控制器,配料控制器將接收到信號與預先設定的數值進行比較,決定加料動作并發出指令給PLC*控制器,PLC*控制器根據這些指令操縱現場給料設備和配料小車完成配料任務。全部配料完成后,PR1592/00打印配料數據,同時發出卸料信息,PLC操縱小車至卸料點,根據PR1592/00的信息卸料。卸料結束后,返回起始點開始下一次配料。