计算机监控系统在钻杆内涂层热风炉上的应用

计算机监控系统在钻杆内涂层热风炉上的应用.txt没有不疼的伤口，只有流着血却微笑的人有时候给别人最简单的建议却是自己最难做到的。本文由1梅花三弄贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。第29卷第6期2007年11月工业炉IndustrialFurnaceVol.29No.6Nov.2007计算机监控系统在钻杆内涂层热风炉上的应用王谦,魏连清,王科辉,陈会岭,胡建修,魏刚,张彦东(华北石油第一机械厂图博涂层有限公司,河北青县062658)摘要:计算机监控系统应用于钻杆内涂层热风炉上,其主要作用是实现燃烧机智能控制,控制加热时段,设备故障报警等功能,对热风炉的运行实现自动控制,保证钻杆内涂层热处理生产的安全和高效.关键词:监控系统;热风炉;自动控制中图分类号:TP273+.5文献标识码:B文章编号:1001-69882007)06!003603(ApplicationofComputerMonitorandControlSystemintheHotBlastStoveforDrillPipeCoatingWANGQian,WEILian!qing,WANGKe!hui,CHENHui!ling,HUJian!xiu,WEIGang,ZHANGYan!dong(TuboCoatingCo.Ltd,FirstMachinePlantofNorthChinaPetrolum,QingCounty062658,China)Abstract:Computermonitorandcontrolsystemisusedinthehotblaststovethatisaheattreatmentequipmentfordrillpipecoating.Itcanmainlyrealizethefollowingfunctions:combustorintelligentcontrol,heatprocesscontrolandfailurealarm,etc.Thesystemcanputautomaticcontrolonthehotblaststove.Itensuresthesafetyandhighefficiencyofthedrillpipecoatingproduction.Keywords:monitorandcontrolsystem;hotblaststove;autocontrol计算机技术和网络技术的飞速发展,为工业炉的自动化开辟了广阔的发展空间.计算机对热风炉的运行进行实时监控,可提高热处理精度,保证产品的工艺质量,提高生产安全性.计算机控制方法大体上可分为数学模拟控制,设定值控制两大类.数学模拟控制是以节能为目标函数,综合考虑产量,空气,燃气总管压力等多个约束条件,对加热全过程进行优化控制;设定值控制是人工设定基准温度,计算机依照温度曲线或生产节奏自动修正目标温度或按人工设定的目标值进行自动控制,而控制内容基本上都是炉温,空燃比,炉压等[1].本例采用设定加热时段的温度值的控制方式,以钻杆内涂层固化用热风炉为例,介绍计算机监控系统在热风炉上的应用.涂到钻杆内壁后,经过热处理工序对涂料进行最终固化,来提高涂料对管体的附着力.涂料的最终固化对热风炉温度的精确度要求很高.某涂料的固化温度区段是两个升温段和两个保温段,温度控制误差在±℃.加热区段见图1.71.1系统基本结构本监控系统由现场控制系统和中控中心(远程1系统概述钻杆内涂层固化用热风炉的作用:有机涂料喷收稿日期:2007-08-04作者简介:王谦1978—),男,助理工程师,从事石油机械热(工设备的控制技术工作.控制系统)组成.其组成示意见图2.1.2系统硬件组成和工作原理系统控制核心采用SIMENSS7-200可编程控制器,根据预先设定好的加热时段和现场传感器(热电偶,压力传感器,限位开关)从现场采集的模拟量36工业炉(4)压力检测第29卷第6期2007年11月压力检测需要对风机风压,天然气压力,压缩空气压力进行检测,确保安全,正常运行,当任何一处出现异常时报警.(5)温度检测对于热电偶检测到的温度能够实时记录,同时根据温控热电偶的温度控制燃烧机比例调节燃烧,自动调节炉温.(6)报警在温度超标,燃烧机故障,热电偶故障,风机压力,天然气压力或压缩空气压力不正常情况下报警;台车正常行进时,启动声光报警.参数(温度,风机压力,台车和炉门位置等信息),经过RWF40型比调仪运算发送升温和保温信息给燃烧机,并将采集的温度和其他信息传递给中控中心并显示到现场控制屏幕上.同时,控制系统接受现场工作人员的操作,经过安全互锁检查之后向执行器件发送指令,执行器件接收动作指令后,执行相应的动作,如点火,/小火转换,大风机运行,故障报警等.以下详细介绍现场控制系统和远程控制系统.2.2PLC控制系统主要程序模块和部分程序PLC控制系统结构如图2所示,其主要控制模块为:比例调节仪输出,模拟量的转换和调整,报警处理,参数计算等,其主程序为:LDSM0.0LPSCALL0//模拟量转换子程序ANM0.1CALL1//比调仪输出子程序LRDAM0.1CALL2//模拟量调整子程序LRDCALL3//报警处理子程序LPPCALL4//显示参数计算子程序以下为比调仪温度设定和实际温度模数转换的子程序:22.1现场控制系统控制对象与控制过程表1列出了各控制对象和控制目标.表1控制对象热敏探头热电偶)(限位开关行程开关)(风机压力开关热风循环风机排烟风机台车驱动电机燃烧机炉门升降电机报警装置控制对象,类型及控制目标I/O类型输入输入输入输出输出输出输出输出输出控制目标温度检测及控制安全连锁保护压力保护开/关,双速电机定温切换开/关台车运行,制动开/关,大火,小火上升,下降,制动启动声光报警装置开关Network1//给出信号LDSM0.0=M2.5Network2//将1#热电偶温度和2#热电偶温度的均值作为主控温度//或屏蔽故障热电偶温度LDNM2.5LPSANM26.4ANM26.6MOVDVD800,VD9300//VD800为1#热电偶温度AENO+DVD804,VD9300//VD804为2#热电偶温度AENOMOVDVD9300,VD9304/D+2,VD9304LRDANM26.2AM26.3MOVDVD800,VD9304LPP(1)燃烧机能够按照预设的温度曲线控制燃烧机的升温和保温,通过反馈调节炉膛温度达到设定温度.温度曲线的设定被保存到PLC中,PLC通过离散算法,当炉体温度低于设定温度时,发出升温指令;当炉体温度等于或者高于设定温度时,发出保温指令,达到控制炉体内温度的目的.(2)风机系统在正常运行时可以启停风机.根据炉膛温度来控制循环风机的高,低速运行,高于T1℃时采用高速运转,低于T2℃时低速运转.(3)炉子机械传动操作及连锁台车,炉门以及炉子侧密封等3机构的控制在自动或手动状态下,所有动作可安全互锁.37计算机应用:计算机监控系统在钻杆内涂层热风炉上的应用AM26.2ANM26.3MOVDVD804,VD9304//VD9304为程序控制温度Network3//将温度模拟量换算为温度真值,换算公式为Y=(X-6400)/51.2LDSM0.0MOVR51.2,VD9312AENO*RVD4308,VD9312AENOMOVR6400.0,VD9316AENO+RVD9312,VD9316AENOROUNDVD9316,VD9320AENODTIVD9320,VW9324//VW9324为模拟量转化值输出处理和备份工作.(2)构造实时数据库构造实时数据库的过程就是定义数据对象的过程.包括设置对象基本属性,存盘属性和报警属性.本工程涉及的数据对象很多,包括加热时段设定,控制温度,巡检热电偶温度,热电偶故障报警,风机故障报警,燃烧机故障报警等.(3)组态用户窗口(4)组态主控窗口(5)组态设备窗口包括各种图形,动画,图元包括创建系统管理,工况监设备窗口是MCGS系统与的对象连接,创建个性化用户界面.控,数据浏览,数据报表等.作为测控对象的外部设备建立联系的后台作业环境,负责驱动外部设备,控制外部设备的工作状态.系统通过设备与数据之间的通道,把外部设备的运行数据采集进来,送入实时数据库,供系统调用,并且把实时数据库中的数据输出到外部设备,实现对外部设备的操作与控制.将各数据对象与PLC的I/O点一一连接,表2列出部分数据对象与通道对应关系.(6)组态运行策略包括启动策略,退出策略,循环策略,报警显示策略,报表输出策略,保存历史数据策略等,它们的功能是按照预先设定的顺序和条件,完成对系统流程的自由控制,实现对系统工作过程的精确控制及有序的调度管理.经过以上基本步骤,完成监控系统组态,实现温度巡检,参数设定,报表浏览,报警等功能.表2数据对象及其通道通道读I0.0~I0.3读I1.1~I1.4读WB400~WB434读I1.5读I1.6读I1.7读M23.0~M25.1……对应数据对象3中控中心(远程控制系统)中控中心可以集中采集多个热风炉的现场信息并进行记录,同时可以利用工控计算机强大的数据处理能力对采集到的信息进行显示,处理和报警.在中控室内可以遥控多台联网的热处理炉,操作人员可以直接在中控室内完成多个燃烧炉的监控,而不必频繁往返于多个燃烧炉间巡检.热风炉的计算机监控系统运行环境采用北京昆仑通态的MCGS工控组态软件,其组态软件的整体结构见图3.1~4号循环风机启动1~4号循环风机故障1~18号热电偶温度排烟风机故障1号燃烧机点燃2号燃烧机点燃1~18号热电偶超温……4图3结语钻杆内涂层热风炉采用计算机监控系统后,提MCGS组态结构图组态就是应用MCGS软件中提供的软件环境,完成计算机远程监控系统的组建过程.热风炉远程监控系统的组态过程如下:(1)监控系统的建立热风炉通过计算机监控,实现炉温设定,控制热电偶分段顺序加热,自动实现比例升温控制,热负荷输出转换,自动调节排烟风门开度,故障报警,智能安全保护等功能,并完成数据[2]高了涂料热处理的自动化水平,保证了控温精度,减少了操作人员的劳动强度,加强了故障监控能力和应急处理能力,保证了涂层生产的安全和高效.参考文献:[1]程鹏,工业炉窑应用微机与节能[J].北京节能,19981):26-27.([2]常文平,电气控制与PLC原理及应用[M].西安:西安电子科技大学出版,2006.381