一種高線鼓引風機和風機入口調節閥控制的系統及方法與流程
2024-04-15 19:50:05
1.本發明涉及鋼鐵生產技術領域，具體為一種高線鼓引風機和風機入口調節閥控制的系統及方法。
背景技術：
2.高線鼓引風機和風機入口調節閥非常重要，直接關係到高線加熱爐的正常鋼坯加熱以及煤氣的安全高效燃燒。但是現有技術主要是通過直接啟動相關電機以及對調節閥進行人工手動控制，這樣的技術現狀存在極大的弊端和局限性，首先是高線鼓引風機直接啟動電流很大經常跳閘以及損壞元器件，且經常造成設備事故，給生產的連續性造成極大的影響。然後是對調節閥進行人工手動控制效率很低，尤其是在正常生產的過程中，會導致閥門開關或者開口度調節滯後，進而影響正常的溫度調節。再者就是對整個操作以及控制過程中的相關反饋信號全部沒有，相關的技術人員以及崗位操作人員不能及時有效的對相關的過程變化以及結果變量進行及時的分析判斷或者評估優化，這樣就會導致相關設備事故的發生以及故障原因分析查找的瓶頸性。所以通過實際設備運行以及實際的生產工藝匹配可以發現現有技術存在很多不能滿足現場設備完好運行以及精益生產的問題及瓶頸。
技術實現要素：
3.本發明的目的在於提供一種高線鼓引風機和風機入口調節閥控制的系統及方法，以解決上述背景技術中提出的相關的技術人員以及崗位操作人員不能及時有效的對相關的過程變化以及結果變量進行及時的分析判斷或者評估優化，這樣就會導致相關設備事故的發生以及故障原因分析查找的瓶頸性問題。
4.為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種高線鼓引風機和風機入口調節閥控制的方法，包括以下步驟：
5.s1、兩臺助燃鼓風機和三臺引風機(煤煙引風機兩臺和空煙引風機一臺)分別配置有五套軟啟動裝置，風機只能通過現場就地操作箱完成正常的啟動和停止操作，這個控制不通過plc進行。
6.s2、在操作員畫面上通過急停按鈕(通過plc)可以進行風機的急停操作，可以對五颱風機分別進行急停操作。風機急停命令通過plc開關量輸出模塊帶的急停繼電器來執行，急停繼電器接點串聯在風機接觸器控制迴路中。
7.s3、風機的運行狀態信號進入plc的輸入模塊，在操作員畫面上進行顯示監控。
8.s4、在每颱風機入風口前都有一套電動調節閥，用於風機的啟動過程，該調節可以是現場手動方式，也可以是畫面手動方式。
9.s5、當使用現場手動方式時，每次開閥或關閥的開關動作均為閥全開度的15％左右；連續開或關動作8次，閥能到全開或全關位置。
10.s6、風機入口電動調節閥是通過plc進行控制的，plc通過模擬量輸出模塊向風機入口電動調節閥發送(4-20ma)開度命令，風機入口電動調節閥的開度反饋信號(4-20ma)通
過plc的模擬量輸入模塊進入plc。
11.s7、風機入口電動調節閥關好信號通過plc開關量輸出模塊帶的聯鎖繼電器控制風機的啟動，聯鎖繼電器的接點串聯在風機的軟啟動控制迴路中。
12.s8、在現場操作箱上安裝有風機入口電動調節閥關好信號燈。
13.優選的，所述s1中助燃鼓風機是指給高線加熱爐進行鼓風的設備組件，以便能夠實現高線加熱爐內燃燒條件的充分保障，引風機是指給高線加熱爐進行引風的設備組件，以便能夠實現高線加熱爐內燃燒條件以及排風流程順暢的充分保障，就地操作箱是指設計並安裝在風機房的就地操作及控制系統。
14.優選的，所述s2中操作員畫面是指基於自動化遠程作業系統設計的便捷化崗位人員操作人機接口界面，急停操作是指通過本項操作可以確保對應的設備快速停機，開關量輸出具體包括數字量輸入組件以及數字量輸出組件，急停繼電器接點是指急停繼電器的常開或者常閉觸點。
15.優選的，所述s3中風機的運行是指鼓風機或者引風機處於正常運轉的狀態，plc是指可編程控制器，分別安裝在加熱爐的操作臺以及加熱爐的主電室，在操作員畫面上進行顯示是指，通過數據及信號採集後相關的信號進行顯示，在操作員畫面上進行監控是指崗位操作人員對信號狀態進行分析判斷以及及時的應對處理。
16.優選的，所述s4中風機入風口是指風機的風源埠，主要是實現風源的正常流通，電動調節閥是可以和智能控制系統相結合進行實現遠程控制以及遠程調節、遠程監測的電動執行調節閥，現場手動方式是指在加熱爐風機房進行手動開口度優化調節，畫面手動方式是指在加熱爐遠程控制操作臺進行智能開口度優化調節。
17.優選的，所述s5中開閥或關閥的開關動作是指開閥或關閥的開關動作位移佔全開或者全關總位移的比例，全開度的15％是指基於設備最優運轉以及現場動作效率的最優設計匹配值，連續開或關動作8次是指通過8次指令能夠實現閥門到全開或全關位置，進而實現在調控過程中所需要達到的效果。
18.優選的，所述s6中模擬量輸出模塊是指可以進行模擬信號控制及輸出的可編程控制器組件，4-20ma是與現場閥位置開口度相對應匹配的信號區間，通過這樣的區間設計可以實現現場閥位置開口度的精準量化控制，尤其是在對加熱爐溫度或者相關風量比例進行調節時可以起到量化最優調節的效果。
19.優選的，所述s7和s8中電動調節閥關好信號是指通過位置傳感器組件進行識別及檢測之後將閥關好信號進行轉換傳輸，開關量輸出模塊是指可編程控制器裡面的數字量輸入組件以及數字量輸出組件。聯鎖繼電器控制是指通過鑲嵌式的邏輯設計，實現時序邏輯信號的一體化設計；現場操作箱是指安裝在加熱爐主電室旁邊的風機房裡面靠近電機旁邊的就地控制操作箱，風機入口電動調節閥關好信號燈是基於電動調節閥關好信號採集以及信號傳輸之後在現場終端的一種可視化設計，通過這樣的創新設計，可以實現對關鍵閉環信號的實時精準控制。
20.一種高線鼓引風機和風機入口調節閥控制的系統，包括降流優化啟動及應急停機速停控制系統、風機運行狀態監控及智能調節閥控制系統、閥門開口度優化調節及動作指令控制系統、安全智能連鎖控制及可視化信號系統；
21.所述降流優化啟動及應急停機速停控制系統，用於首先兩臺助燃鼓風機和三臺引
風機(煤煙引風機兩臺和空煙引風機一臺)分別配置有五套軟啟動裝置，風機只能通過現場就地操作箱完成正常的啟動和停止操作，這個控制不通過plc進行，然後在操作員畫面上通過急停按鈕(通過plc)可以進行風機的急停操作，可以對五颱風機分別進行急停操作，風機急停命令通過plc開關量輸出模塊帶的急停繼電器來執行，急停繼電器接點串聯在風機接觸器控制迴路中；
22.所述風機運行狀態監控及智能調節閥控制系統，用於首先風機的運行狀態信號進入plc的輸入模塊，在操作員畫面上進行顯示監控，然後在每颱風機入風口前都有一套電動調節閥，用於風機的啟動過程，該調節可以是現場手動方式，也可以是畫面手動方式；
23.所述閥門開口度優化調節及動作指令控制系統，用於首先當使用現場手動方式時，每次開閥或關閥的開關動作均為閥全開度的15％左右；連續開或關動作8次，閥能到全開或全關位置，然後風機入口電動調節閥是通過plc進行控制的，plc通過模擬量輸出模塊向風機入口電動調節閥發送(4-20ma)開度命令，風機入口電動調節閥的開度反饋信號(4-20ma)通過plc的模擬量輸入模塊進入plc；
24.所述安全智能連鎖控制及可視化信號系統，用於風機入口電動調節閥關好信號通過plc開關量輸出模塊帶的聯鎖繼電器控制風機的啟動，聯鎖繼電器的接點串聯在風機的軟啟動控制迴路中，然後在現場操作箱上安裝有風機入口電動調節閥關好信號燈。
25.優選的，降流優化啟動及應急停機速停控制系統由降流優化啟動軟啟動綜合組件單元、降流優化啟動模式選擇系統、降流優化啟動電流動態監測及優化系統、應急停機速停控制聯鎖組合銜接系統、應急停機速停控制信號快速傳輸系統組成，降流優化啟動及應急停機速停控制系統通過對降流優化啟動及應急停機速停控制進行創新斜率控制以及快速停機方法的創新，實現了對降流優化啟動及應急停機速停控制的精準快速控制；
26.風機運行狀態監控及智能調節閥控制系統由風機運行狀態監控初始信號動作端捕捉系統、風機運行狀態監控動作狀態量化識別系統、風機運行狀態監控信號傳輸及終端識別系統、智能調節閥控制智能動作控制系統、智能調節閥控制動作區間控制系統組成。風機運行狀態監控及智能調節閥控制系統通過對風機運行狀態監控及智能調節閥控制的動作特性創新設計以及動作智能設計，實現了對風機運行狀態監控及智能調節閥控制的全時域監測以及精準化智能調節；
27.閥門開口度優化調節及動作指令控制系統由閥門開口度優化調節區間分段設計系統、閥門開口度優化調節執行驅動力匹配設計系統、閥門開口度優化調節連續性動作時序設計及優化系統、動作指令控制及輸出驅動單元、動作指令控制信號端及反饋端對接傳輸系統組成，閥門開口度優化調節及動作指令控制系統通過對閥門開口度優化調節及動作指令進行串接子系統的優化銜接以及動作驅動的對接優化傳輸，實現了對閥門開口度優化調節及動作指令控制系統的流暢性控制以及快速性調節；
28.安全智能連鎖控制及可視化信號系統由安全智能連鎖控制關鍵環節識別確認系統、安全智能連鎖控制聯鎖環節銜接導入系統、安全智能連鎖控制聯鎖驅動測試系統、可視化信號採集識別系統、可視化信號轉換傳輸系統、可視化信號展示銜接組件，安全智能連鎖控制及可視化信號系統通過對安全智能連鎖控制及可視化信號進行智能化優化設計以及可視化顯示設計，實現了對安全智能連鎖控制及可視化信號系統的智能化及清晰化控制。
29.與現有技術相比，本發明的有益效果是：發明了一種高線鼓引風機和風機入口調
節閥控制的系統及方法，通過高線鼓引風機進行軟啟動優化控制設計，實現了對啟動過程電流的精準量化可控性控制，這樣的設計可以避免在設備啟動過程或者運行過程中的跳閘，進而可以避免設備事故同時可以節約設備的元器件。對於高線鼓引風機啟動狀態的信號採集以及信號檢測控制，可以提高系統的安全運行度，能夠對整個設備啟動過程中，重要的狀態進行實時把控以及實時分析，以便可以及時的作出相關的匹配調整或者匹配操作，進而可以實現整個啟動過程的最優控制及最優量化分解控制。對於風機入口調節閥控制的創新設計主要是體現在通過遠程智能控制與現場補充調節優化相結合的設計，這樣的設計大大的提高了風機入口調節閥的開關或者調節效率，進而可以最大程度的實現與加熱爐鋼坯加熱以及煤氣燃燒效率的最優化匹配。最後是通過對高線鼓引風機應急停機的創新設計，大大的提高了整個控制系統的安全係數以及異常情況下的停機效率，進而可以大大的提高系統的安全可靠性。
附圖說明
30.圖1為本發明方法流程結構示意圖；
31.圖2為本發明系統流程結構示意圖。
具體實施方式
32.下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
33.本實施例提供一種高線鼓引風機和風機入口調節閥控制的系統及方法，如圖1所示，包括以下步驟：
34.s1、兩臺助燃鼓風機和三臺引風機(煤煙引風機兩臺和空煙引風機一臺)分別配置有五套軟啟動裝置，風機只能通過現場就地操作箱完成正常的啟動和停止操作，這個控制不通過plc進行。
35.s2、在操作員畫面上通過急停按鈕(通過plc)可以進行風機的急停操作，可以對五颱風機分別進行急停操作。風機急停命令通過plc開關量輸出模塊帶的急停繼電器來執行，急停繼電器接點串聯在風機接觸器控制迴路中。
36.s3、風機的運行狀態信號進入plc的輸入模塊，在操作員畫面上進行顯示監控。
37.s4、在每颱風機入風口前都有一套電動調節閥，用於風機的啟動過程，該調節可以是現場手動方式，也可以是畫面手動方式。
38.s5、當使用現場手動方式時，每次開閥或關閥的開關動作均為閥全開度的15％左右；連續開或關動作8次，閥能到全開或全關位置。
39.s6、風機入口電動調節閥是通過plc進行控制的，plc通過模擬量輸出模塊向風機入口電動調節閥發送(4-20ma)開度命令，風機入口電動調節閥的開度反饋信號(4-20ma)通過plc的模擬量輸入模塊進入plc。
40.s7、風機入口電動調節閥關好信號通過plc開關量輸出模塊帶的聯鎖繼電器控制風機的啟動，聯鎖繼電器的接點串聯在風機的軟啟動控制迴路中。
41.s8、在現場操作箱上安裝有風機入口電動調節閥關好信號燈。
42.s1中助燃鼓風機是指給高線加熱爐進行鼓風的設備組件，以便能夠實現高線加熱爐內燃燒條件的充分保障，引風機是指給高線加熱爐進行引風的設備組件，以便能夠實現高線加熱爐內燃燒條件以及排風流程順暢的充分保障，就地操作箱是指設計並安裝在風機房的就地操作及控制系統。
43.s2中操作員畫面是指基於自動化遠程作業系統設計的便捷化崗位人員操作人機接口界面，急停操作是指通過本項操作可以確保對應的設備快速停機，開關量輸出具體包括數字量輸入組件以及數字量輸出組件，急停繼電器接點是指急停繼電器的常開或者常閉觸點。
44.s3中風機的運行是指鼓風機或者引風機處於正常運轉的狀態，plc是指可編程控制器，分別安裝在加熱爐的操作臺以及加熱爐的主電室，在操作員畫面上進行顯示是指，通過數據及信號採集後相關的信號進行顯示，在操作員畫面上進行監控是指崗位操作人員對信號狀態進行分析判斷以及及時的應對處理。
45.s4中風機入風口是指風機的風源埠，主要是實現風源的正常流通，電動調節閥是可以和智能控制系統相結合進行實現遠程控制以及遠程調節、遠程監測的電動執行調節閥，現場手動方式是指在加熱爐風機房進行手動開口度優化調節，畫面手動方式是指在加熱爐遠程控制操作臺進行智能開口度優化調節。
46.中開閥或關閥的開關動作是指開閥或關閥的開關動作位移佔全開或者全關總位移的比例，全開度的15％是指基於設備最優運轉以及現場動作效率的最優設計匹配值，連續開或關動作8次是指通過8次指令能夠實現閥門到全開或全關位置，進而實現在調控過程中所需要達到的效果。
47.中模擬量輸出模塊是指可以進行模擬信號控制及輸出的可編程控制器組件，4-20ma是與現場閥位置開口度相對應匹配的信號區間，通過這樣的區間設計可以實現現場閥位置開口度的精準量化控制，尤其是在對加熱爐溫度或者相關風量比例進行調節時可以起到量化最優調節的效果。
48.s7和s8中電動調節閥關好信號是指通過位置傳感器組件進行識別及檢測之後將閥關好信號進行轉換傳輸，開關量輸出模塊是指可編程控制器裡面的數字量輸入組件以及數字量輸出組件。聯鎖繼電器控制是指通過鑲嵌式的邏輯設計，實現時序邏輯信號的一體化設計；現場操作箱是指安裝在加熱爐主電室旁邊的風機房裡面靠近電機旁邊的就地控制操作箱，風機入口電動調節閥關好信號燈是基於電動調節閥關好信號採集以及信號傳輸之後在現場終端的一種可視化設計，通過這樣的創新設計，可以實現對關鍵閉環信號的實時精準控制。
49.一種高線鼓引風機和風機入口調節閥控制的系統，包括降流優化啟動及應急停機速停控制系統、風機運行狀態監控及智能調節閥控制系統、閥門開口度優化調節及動作指令控制系統、安全智能連鎖控制及可視化信號系統；
50.降流優化啟動及應急停機速停控制系統，用於首先兩臺助燃鼓風機和三臺引風機(煤煙引風機兩臺和空煙引風機一臺)分別配置有五套軟啟動裝置，風機只能通過現場就地操作箱完成正常的啟動和停止操作，這個控制不通過plc進行，然後在操作員畫面上通過急停按鈕(通過plc)可以進行風機的急停操作，可以對五颱風機分別進行急停操作，風機急停
命令通過plc開關量輸出模塊帶的急停繼電器來執行，急停繼電器接點串聯在風機接觸器控制迴路中；
51.助燃鼓風機是指給高線加熱爐進行鼓風的設備組件，以便能夠實現高線加熱爐內燃燒條件的充分保障。引風機是指給高線加熱爐進行引風的設備組件，以便能夠實現高線加熱爐內燃燒條件以及排風流程順暢的充分保障。就地操作箱是指設計並安裝在風機房的就地操作及控制系統；操作員畫面是指基於自動化遠程作業系統設計的便捷化崗位人員操作人機接口界面。急停操作是指通過本項操作可以確保對應的設備快速停機。開關量輸出具體包括數字量輸入組件以及數字量輸出組件。急停繼電器接點是指急停繼電器的常開或者常閉觸點；
52.風機運行狀態監控及智能調節閥控制系統，用於首先風機的運行狀態信號進入plc的輸入模塊，在操作員畫面上進行顯示監控，然後在每颱風機入風口前都有一套電動調節閥，用於風機的啟動過程，該調節可以是現場手動方式，也可以是畫面手動方式；
53.風機的運行是指鼓風機或者引風機處於正常運轉的狀態。plc是指可編程控制器，分別安裝在加熱爐的操作臺以及加熱爐的主電室。在操作員畫面上進行顯示是指，通過數據及信號採集後相關的信號進行顯示，在操作員畫面上進行監控是指崗位操作人員對信號狀態進行分析判斷以及及時的應對處理；風機入風口是指風機的風源埠，主要是實現風源的正常流通。電動調節閥是可以和智能控制系統相結合進行實現遠程控制以及遠程調節、遠程監測的電動執行調節閥。現場手動方式是指在加熱爐風機房進行手動開口度優化調節。畫面手動方式是指在加熱爐遠程控制操作臺進行智能開口度優化調節；
54.閥門開口度優化調節及動作指令控制系統，用於首先當使用現場手動方式時，每次開閥或關閥的開關動作均為閥全開度的15％左右；連續開或關動作8次，閥能到全開或全關位置，然後風機入口電動調節閥是通過plc進行控制的，plc通過模擬量輸出模塊向風機入口電動調節閥發送(4-20ma)開度命令，風機入口電動調節閥的開度反饋信號(4-20ma)通過plc的模擬量輸入模塊進入plc；
55.開閥或關閥的開關動作是指開閥或關閥的開關動作位移佔全開或者全關總位移的比例。全開度的15％是指基於設備最優運轉以及現場動作效率的最優設計匹配值。連續開或關動作8次是指通過8次指令能夠實現閥門到全開或全關位置，進而實現在調控過程中所需要達到的效果；模擬量輸出模塊是指可以進行模擬信號控制及輸出的可編程控制器組件。4-20ma是與現場閥位置開口度相對應匹配的信號區間，通過這樣的區間設計可以實現現場閥位置開口度的精準量化控制，尤其是在對加熱爐溫度或者相關風量比例進行調節時可以起到量化最優調節的效果；
56.安全智能連鎖控制及可視化信號系統，用於風機入口電動調節閥關好信號通過plc開關量輸出模塊帶的聯鎖繼電器控制風機的啟動，聯鎖繼電器的接點串聯在風機的軟啟動控制迴路中，然後在現場操作箱上安裝有風機入口電動調節閥關好信號燈；
57.電動調節閥關好信號是指通過位置傳感器組件進行識別及檢測之後將閥關好信號進行轉換傳輸。開關量輸出模塊是指可編程控制器裡面的數字量輸入組件以及數字量輸出組件。聯鎖繼電器控制是指通過鑲嵌式的邏輯設計，實現時序邏輯信號的一體化設計；現場操作箱是指安裝在加熱爐主電室旁邊的風機房裡面靠近電機旁邊的就地控制操作箱。風機入口電動調節閥關好信號燈是基於電動調節閥關好信號採集以及信號傳輸之後在現場
終端的一種可視化設計，通過這樣的創新設計，可以實現對關鍵閉環信號的實時精準控制。
58.降流優化啟動及應急停機速停控制系統由降流優化啟動軟啟動綜合組件單元、降流優化啟動模式選擇系統、降流優化啟動電流動態監測及優化系統、應急停機速停控制聯鎖組合銜接系統、應急停機速停控制信號快速傳輸系統組成，降流優化啟動及應急停機速停控制系統通過對降流優化啟動及應急停機速停控制進行創新斜率控制以及快速停機方法的創新，實現了對降流優化啟動及應急停機速停控制的精準快速控制；
59.風機運行狀態監控及智能調節閥控制系統由風機運行狀態監控初始信號動作端捕捉系統、風機運行狀態監控動作狀態量化識別系統、風機運行狀態監控信號傳輸及終端識別系統、智能調節閥控制智能動作控制系統、智能調節閥控制動作區間控制系統組成。風機運行狀態監控及智能調節閥控制系統通過對風機運行狀態監控及智能調節閥控制的動作特性創新設計以及動作智能設計，實現了對風機運行狀態監控及智能調節閥控制的全時域監測以及精準化智能調節；
60.閥門開口度優化調節及動作指令控制系統由閥門開口度優化調節區間分段設計系統、閥門開口度優化調節執行驅動力匹配設計系統、閥門開口度優化調節連續性動作時序設計及優化系統、動作指令控制及輸出驅動單元、動作指令控制信號端及反饋端對接傳輸系統組成，閥門開口度優化調節及動作指令控制系統通過對閥門開口度優化調節及動作指令進行串接子系統的優化銜接以及動作驅動的對接優化傳輸，實現了對閥門開口度優化調節及動作指令控制系統的流暢性控制以及快速性調節；
61.安全智能連鎖控制及可視化信號系統由安全智能連鎖控制關鍵環節識別確認系統、安全智能連鎖控制聯鎖環節銜接導入系統、安全智能連鎖控制聯鎖驅動測試系統、可視化信號採集識別系統、可視化信號轉換傳輸系統、可視化信號展示銜接組件，安全智能連鎖控制及可視化信號系統通過對安全智能連鎖控制及可視化信號進行智能化優化設計以及可視化顯示設計，實現了對安全智能連鎖控制及可視化信號系統的智能化及清晰化控制。
62.本說明書中未作詳細描述的內容屬於本領域專業技術人員公知的現有技術。
63.儘管已經示出和描述了本發明的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由所附權利要求及其等同物限定。