崔玉偉

　　( 南京艾爾康威物料輸送系統(tǒng)有限公司 江蘇省 南京市 210000)

　　摘要：電力事業(yè)發(fā)展離不開良好的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。為了提高設(shè)備使用效率，保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，需要充分了解電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)。本文基于此，結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，探討氣力輸送系統(tǒng)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，闡述了幾種常見設(shè)計(jì)，以幫助全面認(rèn)識(shí)和理解這類電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

　　關(guān)鍵詞：氣力輸送系統(tǒng);電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng);設(shè)計(jì)

　　氣力輸送是以負(fù)壓或正壓氣流為基礎(chǔ)通過管道對(duì)粉料進(jìn)行輸送的技術(shù)。相較于其他機(jī)械輸送方式來說，其操作方式簡(jiǎn)單、占地面積小、布置靈活、便于維修，這些特點(diǎn)在機(jī)械輸送中具有較大優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用在鋼鐵、煤礦、糧食、化工等行業(yè)。氣力輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性，決定了輸送效率、運(yùn)行成本和維修情況，而其中的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用決定了氣力輸送系統(tǒng)的成效[1]。

　　一、電氣自動(dòng)化技術(shù)概述

　　氣力輸送系統(tǒng)的有效運(yùn)行離不開電氣自動(dòng)化技術(shù)，這是提高氣力輸送系統(tǒng)工作效率的關(guān)鍵，不僅促使其朝著自動(dòng)化控制方向發(fā)展，還具備了性能、結(jié)構(gòu)科學(xué)先進(jìn)化的優(yōu)勢(shì)。電氣自動(dòng)化技術(shù)將多個(gè)學(xué)科和領(lǐng)域融合在一起，包含了通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)等，成為科技信息化時(shí)代下的新型技術(shù)。在氣力輸送系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)也發(fā)揮著越來越重要的作用，能夠?yàn)檎麄�(gè)工程相關(guān)工作的開展提供有效保障;其具備的內(nèi)向調(diào)控和檢測(cè)功能，能夠在應(yīng)用時(shí)實(shí)現(xiàn)自身調(diào)控與檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)無人化操控和遠(yuǎn)程操控。將其應(yīng)用到氣力輸送中，在生產(chǎn)工作效率整體提升的同時(shí)，還能有效加強(qiáng)整個(gè)工程的安全性，其特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)較為明顯[4]。

　　二、粉體氣力輸送設(shè)備結(jié)構(gòu)

　　整套系統(tǒng)包括拆包系統(tǒng)設(shè)備、氣力輸送設(shè)備、料倉(cāng)及稱重卸料設(shè)備、壓縮空氣管路等。中間料倉(cāng)CHO3容積為10立方米，帶有稱重傳感器(5噸稱重模塊3個(gè))及一個(gè)上料位傳感器。中間料倉(cāng)CHO4容積為2立方米，帶有稱重傳感器(2噸稱重模塊3個(gè))及一個(gè)上料位傳感器。每個(gè)料倉(cāng)均帶有氣動(dòng)助流卸料系統(tǒng)，頂部安裝脈沖式袋式收塵器，底部均帶有螺旋輸送機(jī)，每條螺旋輸送機(jī)的出口均帶有氣動(dòng)蝶閥。中間料倉(cāng)與混料機(jī)連接，卸料口帶有氣動(dòng)球頂閥用于隔離混料機(jī)的水汽，混料機(jī)的頂部布置有加料收塵器，與物料接觸的設(shè)備為SS304不銹鋼，所有設(shè)備均為粉體專用，整個(gè)輸送系統(tǒng)全封閉。

　　三、氣力輸送系統(tǒng)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　3.1 進(jìn)料程序設(shè)計(jì)

　　在大袋卸包區(qū)域內(nèi)操作人員通過對(duì)控制柜上的觸摸屏操作，完成把粉體原料輸送到相應(yīng)的料倉(cāng)內(nèi)。進(jìn)料程序流程圖如圖1所示，程序設(shè)計(jì)了六個(gè)程序段，分別對(duì)料倉(cāng)加料輸送進(jìn)入、退出、加料輸送開機(jī)過程、加料輸送關(guān)機(jī)過程、低限監(jiān)控及旋轉(zhuǎn)閥開關(guān)進(jìn)行控制。在輸送過程中，為了降低廢料產(chǎn)生和保證物料的利用效率，系統(tǒng)在收到高料位傳感器CHO3-IL01發(fā)出的超限信號(hào)時(shí)，仍然保持工作狀態(tài)，當(dāng)同時(shí)檢測(cè)到換袋指令(即一袋料加完)方可停止進(jìn)料。另外為確保系統(tǒng)能安全輸送，在啟動(dòng)及輸送過程中對(duì)管道的壓力、對(duì)應(yīng)的料倉(cāng)收塵器壓力差進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦管道壓力及對(duì)應(yīng)的料倉(cāng)收塵器壓力差達(dá)到危險(xiǎn)值，即管道出現(xiàn)堵料及堵料趨勢(shì)，或者對(duì)應(yīng)進(jìn)料倉(cāng)的收塵器壓力差達(dá)到危險(xiǎn)值(過濾材料嚴(yán)重堵塞)，系統(tǒng)便進(jìn)入自動(dòng)排堵程序。在自動(dòng)排堵過程中系統(tǒng)會(huì)關(guān)閉加料旋轉(zhuǎn)閥及大袋卸包機(jī);若2分鐘內(nèi)不能完成排堵(壓力上限信號(hào)不消失)，控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉輸送 系統(tǒng)并報(bào)警，請(qǐng)求人工干預(yù)處理故障。

　　

　　圖1 進(jìn)料程序流程圖

　　

　　圖2 配料程序流程圖

　　3.2 配料程序設(shè)計(jì)

　　配料控制工藝是向相應(yīng)液體配料系統(tǒng)的混合罐進(jìn)行投料，將運(yùn)行相應(yīng)的螺旋機(jī)、球頂閥、氣動(dòng)蝶閥和配料收塵器等設(shè)備。 配料程序流程圖如圖2所示，程序設(shè)計(jì)了十個(gè)程序段，分別對(duì)配料稱重進(jìn)入處理、配料稱重退出處理、配料開機(jī)過程、配料計(jì)量處理、變頻器調(diào)速處理、提前關(guān)機(jī)處理、配料停止重量計(jì)算、修 正值限幅等進(jìn)行控制。此程序設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于配料精度的控制，通常我們選擇在重量設(shè)定值與實(shí)際稱重值相等時(shí)，發(fā)出停機(jī)控制信號(hào)。實(shí)際運(yùn)行時(shí)，設(shè)備接收到停機(jī)信號(hào)到設(shè)備完全停機(jī)，還需要一定的時(shí)間。系統(tǒng)在這段過渡時(shí)間內(nèi)還會(huì)繼續(xù)將管道中存有的物料向配料倉(cāng)輸送，從而產(chǎn)生較大的誤差。為了達(dá)到高精度的配料要求，本控制系統(tǒng)采取螺旋輸送機(jī)變頻控制兩段式加料及提前停機(jī)控制。當(dāng)中間料倉(cāng)開始卸料至混料倉(cāng)時(shí)，螺旋輸送機(jī)高頻運(yùn)行，快速卸料，直到物料設(shè)定值與當(dāng)前進(jìn)料總量差值為70kg(設(shè)定60kg為頻率變換閾值)螺旋輸送機(jī)開始轉(zhuǎn)換至低頻運(yùn)行。當(dāng)物料設(shè)定值與當(dāng)前進(jìn)料總量差值小于60kg時(shí)，螺旋輸送機(jī)低頻運(yùn)行，低速卸料。螺旋輸送機(jī)從高頻運(yùn)行降低至低頻運(yùn)行需要一個(gè)過程，故留下10kg作為緩沖。變頻控制中，要注意螺旋輸送機(jī)運(yùn)行最低頻率不能低于變頻器可以正常工作最小頻率，本系統(tǒng)中變頻器正常工作最小頻率為8Hz。

　　3.3 清倉(cāng)程序設(shè)計(jì)

　　清倉(cāng)控制是為了更換生產(chǎn)品種而設(shè)置，將運(yùn)行相應(yīng)的螺旋機(jī)、球頂閥、振動(dòng)器和倉(cāng)頂收塵器等設(shè)備。控制系統(tǒng)中用到的倉(cāng)頂收塵器均為脈沖式袋式收塵器，當(dāng)收塵量達(dá)到一定程度，清灰裝置會(huì)按壓差設(shè)定值或者時(shí)間設(shè)定值自動(dòng)關(guān)閉離線閥，然后控制程序打開電控脈沖閥，進(jìn)行停風(fēng)噴吹，通過壓縮空氣的瞬間噴吹可以大大增加濾袋內(nèi)壓力，即可將濾袋上積攢的粉料送至料斗中，最后由卸灰裝置排出。程序設(shè)計(jì)了五個(gè)程序段，分別對(duì)清倉(cāng)進(jìn)入，清倉(cāng)退出，清倉(cāng)開機(jī)過程、清倉(cāng)關(guān)機(jī)過程及綜合故障檢測(cè)進(jìn)行控制。

　　3.4 人機(jī)界面設(shè)計(jì)

　　觸摸屏開始顯示的是料倉(cāng)操作畫面，系統(tǒng)正常運(yùn)行過程中，操作工和控制系統(tǒng)之間的管控通過界面操作實(shí)現(xiàn)。當(dāng)需要了解一些業(yè)務(wù)運(yùn)行情況或設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，按狀態(tài)查詢鍵，畫面即可切換至信號(hào)狀態(tài)畫面;查詢?cè)O(shè)備的故障報(bào)警信息時(shí)按故障查詢即可切換至故障查詢畫面。

　　四、氣力輸送系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值

　　4.1 監(jiān)測(cè)優(yōu)勢(shì)

　　由于電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)高精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)功能，因此在不同領(lǐng)域中都發(fā)揮出重要的應(yīng)用價(jià)值。以電氣系統(tǒng)為例，在其運(yùn)行中常常會(huì)因電氣設(shè)備故障從而對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行造成阻礙，這時(shí)就要進(jìn)行必要的檢查或監(jiān)測(cè)，確認(rèn)相關(guān)設(shè)備及零件是否能夠正常運(yùn)行。但如果在系統(tǒng)中使用了電氣自動(dòng)化技術(shù)，就能夠有效改善這一問題，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)工作自動(dòng)化，以此節(jié)省了人工的投入，也使整個(gè)電氣系統(tǒng)的運(yùn)作不受阻礙，不會(huì)影響其相關(guān)工作的進(jìn)程，即發(fā)揮出監(jiān)測(cè)工作的應(yīng)用價(jià)值，更為電氣系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行提供了保障[7]。

　　4.2 遠(yuǎn)程控制

　　隨著時(shí)代的發(fā)展，如今很多科技的應(yīng)用都在強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)那就是全面自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)無人操作或是遠(yuǎn)程控制，這正是電氣自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)所在，其能夠通過信息技術(shù)終端設(shè)備或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)裝置設(shè)備，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)控。這一特點(diǎn)能夠極大減輕人工工作量，降低人為操作誤差，工作效果更加明顯，準(zhǔn)確度和靈活性方面都遠(yuǎn)超人工操作。

　　4.3 智能化

　　電氣自動(dòng)化技術(shù)由于其功能多元化的優(yōu)勢(shì)，在氣力輸送系統(tǒng)中獲得較高地位。多元化智能應(yīng)用可以在應(yīng)用與開發(fā)高性能PLC、科學(xué)演算可視化與用戶界面圖形化等系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，有針對(duì)性的根據(jù)需求主體的要求和習(xí)慣進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)，并構(gòu)建出適合的程序控制體系，為的就是保證各類用戶可以及時(shí)利用菜單和窗口完成操作任務(wù)，能夠讓用戶了解和體驗(yàn)工序流程的便捷性。要全方位的完善并改良現(xiàn)有的體系架構(gòu)。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，各類設(shè)備或系統(tǒng)越來越復(fù)雜，對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)也提出了更高要求，以往傳統(tǒng)控制模式已經(jīng)不能滿足實(shí)際需要的控制標(biāo)準(zhǔn)。因此，需要不斷創(chuàng)新和提高電氣自動(dòng)化技術(shù)，在模塊、集成、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字化方面獲得新的突破，進(jìn)一步提升電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用深度和廣度，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化和規(guī)范化發(fā)展，在氣力輸送系統(tǒng)中發(fā)揮出更大作用[8]。

　　4.4 節(jié)能化

　　在氣力輸送系統(tǒng)中要提供合理數(shù)量的電氣設(shè)備，才能更好的進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。但電氣設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中，會(huì)由于環(huán)境的復(fù)雜和各種因素影響，出現(xiàn)資源不能合理配置以及浪費(fèi)能源的問題。在生產(chǎn)和分配電能及應(yīng)用過程中都要經(jīng)過各類電氣設(shè)備，其中有變電、用電、發(fā)電設(shè)備和電纜線路等一系列設(shè)備，這些過程中的每個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)出現(xiàn)能源損耗，小規(guī)模的損耗是很難避免的，不過可以通過借助有關(guān)節(jié)能技術(shù)將損耗程度控制在最低范圍之內(nèi)。因此，在科學(xué)設(shè)計(jì)電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，引入電氣自動(dòng)化技術(shù)，以科學(xué)的方式使用各類能源，以此實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和環(huán)保發(fā)展，因此電氣自動(dòng)化技術(shù)在節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域?qū)⒂芯薮蟮陌l(fā)展空間。

　　結(jié)語：

　　綜上所述，在氣力輸送系統(tǒng)中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，獲得了生產(chǎn)效率的提高和經(jīng)濟(jì)效益的提升，保障了人民生活安全。因此要積極深入研究電氣自動(dòng)化技術(shù)，熟悉并掌握電氣自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)計(jì)，發(fā)揮出技術(shù)應(yīng)用的最高水平，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]劉運(yùn)嘉,侯普領(lǐng),安森泰.以人工智能技術(shù)為依托的電氣自動(dòng)化控制研究[J].信息記錄材料,2022,23(01):146-148.

　　[2]周金星,陳武增,徐江.電廠電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的可靠性策略[J].流體測(cè)量與控制,2021,2(06):22-25.

　　[3]張慧明,張翠芳.淺析電氣自動(dòng)化控制工程的智能化改造[J].中國(guó)設(shè)備工程,2021(23):231-232.

　　[4]陳劍.智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].住宅與房地產(chǎn),2021(33):75-76.

　　[5]鄧月紅.淺析智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].中國(guó)設(shè)備工程,2021(20):19-20.

　　[6]李靖,康旭.電氣自動(dòng)化控制技術(shù)特點(diǎn)與運(yùn)用探析[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2021,57(09):176-178.

　　[7]樊小霞,謝穎佳,常萍萍.信息化背景下人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].中國(guó)信息化,2021(07):48-49.

　　[8]李超.帶式輸送機(jī)可控變速裝置及其電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].機(jī)械管理開發(fā),2019,34(07):212-214.

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