蒸压釜生产过程控制安全联锁分析.pdf

《自动化技术与应用》2014年第33卷第6期
行业应用与交流
Industrial Applications and Communications
蒸压釜生产过程控制安全联锁分析
苏国富,张晓明,赵勇
(沈阳水泥机械有限公司,辽宁沈阳110141)
摘要:本文介绍的是沈阳水泥机械有限公司在蒸压釜用于预制墙体制作中所采用的控制方法,主要是生产过程的安全性,特别是蒸
气阀门的过程控制和釜门的开启过程中的安全联锁。由于在阀门和控制元件的选用上采用了国外较先进的产品,因此在控制
方式和控制方法上有很大的变化。蒸压釜在使用过程的安全性有很大提高。
关键字:蒸压釜;过程控制;安全联锁
中图分类号:TP29文献标识码:A文章编号:1003-7241(2014)06010804
Autoclave Safety Interlock Analysis of Production
Process Control
SU Guo-fu, ZHANG Xiao-ming, ZHAO Yong
Shenyang Cement Machinery Co, Ltd Shenyang 110141 China
Abstract: This paper introduces control method of the autoclave for the production of prefabricated wall, mainly in the safety of the
production process, especially in the safety interlocking of steam valve process control and the autoclave door opening
In the selection of valve and control elements, more advanced products abroad are adopted, so there is great variation in
the control mode and control method. Security of the autoclave is greatly improved
Key words: autoclave: process control: safety interlocking
1引言
阀的设定值是12mA时,另一个阀的设定值亦为12mA。
本蒸压釜是用于制作预制墙体的设备。釜内工作
压力可达1.6MPa,温度达200℃以上。
美用全门
控制装置主要以台达DVP-EH3系列PLC?,数字程
序段调节器,小型打印机为核心器件,和压力传感器、温
反门用门电一
升门电率放,升门电根停止
度检调元件、限位行程、电动网门等现场检测、执行器[ma3mm
件组成。
2生产全流程及说明
触关网位,错齿电停
2.1开始生产(釜门关闭过程)
首先将电动阀门通过程序设定为关闭状态,即蒸汽
进气阀和蒸汽排气阀的控制参数均设定为12mA,在电路
设计上将蒸汽进气阀和蒸汽排气阀的控制回路串连起
量动手动紧机,使签门住
来,用一个(4mA20mA)电流信号控制,当两个阀中的一个
图1釜门关闭过程流程图
收稿日期:2014-01-21
在釜门的周边放置三个釜门关闭到位行程开关,正
108 Edges o Aaion& Aplications
行业应用与交流《自动化技术与应用》2014年第38卷第6期
Industrial Applications and Communications
中上方一个、左下方120°和右下方120°各一个,由三气阀,逐渐将蒸汽排出,如图3所示。
点确定一个圆的面。三个行程开关在电路上为串连联
压力
接,只有釜盖触及到三个开关后才能确定釜盖关闭到位。
釜门的安全联锁装置是电动的,在釜门关闭并错齿
P3
旋转到位时,通过PLC的程序控制安全联锁装置投人运
P2
行。之后,扳动安全手柄将釜盖上挡板锁死。釜门处于
P1
关闭状态时,安全手柄位置处于釜盖死锁位置,锁定机构
七1七こセ3t4时间
也处于死锁位置。釜工作时,釜盖不能转动。
2.2生产过程
图3蒸压釜内工作时的压力曲线
采用一种国外进口的蒸汽进气阀和蒸汽排气阀,这
数字程序段调节器主要用于温度、压力、流量控制
种阀在控制上可以设置两种状态。
的仪表。按不同工艺可同时设置99种程序段。其特点
将蒸汽进气阀给定信号设置为4mA~12mA,在4mA是:具有高精度的多量程输入,输入种类可自由选择热电
时,阀的开度最大;大于等于12mA时,阀的开度为零。偶、热电阻、直流电压、直流电流等。多种输出方式包
将蒸汽排气阀给定信号设置为12mA~20mA,在20mA括电流比例设定值输出、电流比例输出、电压时间比例
时,阀的开度最大:小于等于12mA时,阀的开度为零。输出和开路集电极时间比例输出等。多种通讯方式:
在升压阶段,两个阀门的给定信号设定为小于RS-485或RS-232C插口和专用的通讯电缆。与PLC连
12mA,蒸汽进气阀打开,蒸汽排气阀关闭。在保压阶接方便:有16点外部开关量输入和16点事件输出。操
段,两个阀门的给定信号设定为等于12mA,蒸汽进气阀作简单:用自身配套的软件,可在PC机上就能完成程序
关闭,蒸汽排气阀关闭。在降压阶段,两个阀门的给定设定和参数设定。表1是PID参数设定举例
信号设定为大于12mA,蒸汽进气阀关闭,蒸汽排气阀打
开。如图2所示。
表1两组PID参数设定方法举例2
排气阀(闭
比例带HDs)
110000
压力
进气润(闭)
0.01干
桶分特同(P101)
20桶分物作
险分(1D1)
0k1300s
定0与值分输作
??
0D1000
oL:50k作星上限
降压(12mA以T
oH作限k1050
升2mA以上
排气开)
1 h SPU
充段明
排气(闭)
进气闭)
0的合,望0%-下控制,d
-=1,不能没定
进气湘(开)
11a-2ト(2D100
是设定0的場合,
(?H21060
P定小的粒值时控性提高,但是容易引
时间
图2蒸汽阀门工作压力曲线
2.3结束生产(釜门打开过程)
将蒸汽进气阀和蒸汽排气阀的控制值设定为
打开蒸汽进气阅,随着蒸汽不断进入釜体内,金内的12mA,此时这两个阀门均处于关闭状态。经过一段时间
压力也在不断地升高。通过数字程序段调节器设定参数后,再将阀门的控制值设定为12mA20mA之间,即蒸汽
来控制釜体内的压力和温度变化,使其按照工艺要求的
进气阀是关闭状态,而蒸汽排气阀是开启状态。
曲线图运行。即刚开始打开蒸汽进气阀时,釜内压力逐
当釜内的蒸汽排出近于结東,釜内压力接近为零
渐上升,到时间段t1时,保持压力不变为P1而自动调节时,打开排气开放阀,将剩余蒸汽排净。这时电接点压
蒸汽进气阀的进气量。保持一段时间后,再次加汽经到カ表的下限触点闭合,可以开启蒸压釜。然后搬开手动
t2的时间使釜内压力达到P2。当达到P