焦炉煤气交换机控制系统的技术改造

焦炉煤气交换机控制系统的技术改造

赵虎

(新疆大黄山鸿基焦化有限责任公司新疆阜康831501)

摘要：通过对施耐德ModiconPLC和涡流感应接近开关等元件组成的PLC控制系统技术改造，并解决运行中系统存在的安全隐患。

关键词：可编程序控制器MicroTSX3722，交换机，油缸行程检测。

1、焦炉煤气交换机运行中存在的问题

1.1鸿基焦化是新疆兵团煤焦化企业，炼焦车间焦炉煤气加热交换机是焦炉生产的核心设备。它的正常运行直接关系到后续工段的正常生产；而煤气加热交换机的控制系统是加热交换机正常运行的关键。原设计安装电控系统为plc控制系统存在一定缺陷，运行过程中出现过废气拉杆断裂，而交换机又在自动运行过程中，煤气继续由中位关闭状态到反向交换到位大量煤气进入烟道，造成煤气和高温废气混合产生烟道暴鸣的事故。煤气缸和废气缸的限位都安装在油缸上，检测不到拉杆断裂。因此交换机的控制系统急需技术改造。

1.2改造后发现问题：

油缸带动煤气考克旋转。若煤气交换中限接近开关损坏、或因机械原因感应不到，PLC接收不到限位信号使油缸电磁阀停电，这时油缸继续过中位交换到反向到位，煤气会与炽热废气混合产生严重的炉体爆鸣事故，后果非常严重。

2、交换机控制系统改造的步骤

2.1改造的工艺要求

煤气加热交换机由控制系统、液压系统组成。交换间隔1800秒由plc控制系统指挥交换程序启、闭电磁阀，油泵电机通电后，压力油通过电磁换向阀推动油缸动作；并分别带动链条实现煤气和废气的交换。

具体要求和其工艺循环示意图1：

（2）废气拉杆的机侧、焦侧同时增加2组限位，分别测量拉杆运行情况，与原有的油缸上的限位节点在PLC程序中串联，只有3个位置的信号都检测到了，交换机才继续开煤气的交换工序。

（2）煤气拉杆的对侧增加一组感应限位，煤气中位与原有油缸中位在PLC程序中并联，任何一个中位都能及时关闭煤气。煤气正向和反向到位与原有的油缸上的限位在操作台安装指示灯煤气行程限位都是成对显示。

（3）煤气油缸与废气油缸各安装一个旋转编码器用于测量交换过程的行程，用于对限位系统的补充控制，起到双重保障。

2.3修改交换机的运行程序

（1）根据工艺要求和PLC性能结构、工艺循环和运行时的安全可靠性，操作控制方式为二种：手动，自动。

（2）根据输入、输出地址即（I/O）表，在已安装PL7V3.4编程软件的计算机上用梯形图编写程序。使用TSXPCX1031-C电缆实现PC-PLC的直接通讯。在联机方式下进行模拟调试和实际运行调试。模拟出煤气、废气拉杆任意位置断开PLC能够判断出故障点并停止下一步的工序交换。

（3）根据旋转编码器计数精确测量煤气、废气油缸行程，交换机运行过程中若出现限位损坏交换超量程立刻停止交换，做到双重保险。

3、改造后设备的完善措施

3.1针对不能及时发现拉杆断裂现象，采取改写PLC运行程序的解决方法，废气拉杆增加3个限位，并在操作台上安装指示灯显示，任何一个指示灯不亮说明拉杆故障，只有3个限位同时感应到位才能进行煤气交换。

3.2油缸由于液压控制系统和机械、限位原因不停，经过仔细对整个程序和工艺要求的分析，编写旋转编码器测量程序，在每次交换前正向从0开始计数存储，到正向到位编码器旋转36*2500圈计数90000后停止交换。以免重大事故发生。经过观察每次交换的时间并不均匀所以计数测量可靠性高，系统运行更加稳定可靠。3.3增加煤气拉杆强制中位的急停按钮，工艺操作工发现异常情况，按下急停开关煤气拉杆自动运行至中位，能自动关闭煤气考克，避免因拉杆断开未能及时发现造成闪爆事故。

4、结论

经过对原有控制系统改造的焦炉煤气加热交换系统实现自动交换无人看守；系统安全运行可靠性大大提高；同时增加煤气强制关闭煤气的急停按钮，能自动关闭煤气。交换行程检测编码器精确测量交换行程，超过行程立刻停止交换。操作台的12个指示灯（信号灯）可以直观判断故障点，减少维修人员维修时间。交换系统运行几年来性能稳定安全可靠。

参考文献

[1]施耐德电气可编程序控制器原理及应用作者：储云峰主编.机械工业出版社.

[2]炼焦工艺(第2版煤化工系列教材)/作者：王晓琴.化学工业.

[3]施耐德plc电气设计与编程自学宝典王兆宇编著著中国电力出版社.