风机自控系统最佳操作法（工程师培训）

PAGE5风机自动控制系统最佳操作法动力厂7#风机由自动控制系统、变频软启动控制系统、励磁控制系统、保护系统、供电系统等组成。其中自动控制系统是对高炉供风时最常操作的部分，也是最常出现故障的部分，是风机整个系统的维护重点。一旦自动控制系统出现故障，将直接影响高炉的正常生产。因此，如何能快速、准确地排除自动控制系统故障是风机日常维护的一个重要课题。本人在对首钢高炉风机自动控制系统维护的几年工作实践中，总结出了一套排除风机自动控制系统故障的方法，经实践后确实减少了排除故障的时间，保证了生产正常运行，提高了工作效率，为风机正常供风和高炉的正常生产提供了技术保障。一、系统概述动力厂7#风机自动控制系统是由两台S5-115CPU和115U系列模块及上位机构成。一台PLC用于防喘控制，另一台用于风机重要参数的采集、监视及起机逻辑、跳闸停机逻辑控制。二、故障及处理故障的最佳操作1、PLC故障及故障处理：PLC故障可以通过CPU模块的指示灯和用编程器PG730两种方法快速分析判断故障。（1）检查电源是否正常电源模块面板上有四个指示灯，分别指示电源、直流5V、直流5.2V、直流24V的状态，当这四个指示灯均为绿色时表示电源工作正常。若电池灯为橘黄色则需换电池；若5V、5.2V、24V对应的指示灯有红色时则必须更换电源；若指示灯没有指示时就需判断是供电的问题还是电源模块的问题。CPU面板上的指示灯判断PLC工作是否正常。CPU模块面板上有五个指示灯分别为：RUN、STOP、QVZ、ZYK、BASP。它们代表的具体含义是：RUN灯亮：CPU工作正常。STOP灯亮：CPU工作停止。需分析停止的原因并重起PLC。QVZ灯亮：来自I/O超时，表示寻址的地址不存在。需修改程序错误或检查输入输出模块是否损坏。ZYK灯亮：表示程序扫描时间大于设定监视时间0.5秒。需检查是否有连续循环的程序；如需要用OB31再触发扫描时间或改变监视时间。BASP灯亮：表示禁止数字输出，此时PLC处于停止状态。需检查供给电压是否过低。（3）用编程器PG730迅速判断故障用编程器PG730与S5联上，在联机的情况下观察模块上灯的状态和PG730中的状态是否一致，若不一致找出对应的模块并更换。同时根据编程器PG730中的状态字对PLC故障进行分析、处理。2、系统不能起机故障及故障处理：风机经常出现不能起机的异常情况,原因是多方面的,有保护系统引起的，有变频软启动控制系统引起的，也有励磁控制系统引起的。但其中有不少是由于自动控制系统部分故障引起的。在自动控制部分引起不能起机的故障只有一种情况，就是“起机条件”不满足。它是下列条件的综合：盘车电机运行;动力油压力>12MPa;润滑油压力>200kPa；润滑油温度>25℃;静叶关闭；1#、2#风门全开；“起机条件”是以上条件的综合，只要有一个条件不满足PLC将不会允许起风机，只有以上每一个条件都满足，PLC输出控制信号使盘后继电器115KA得电后才允许起机。处理故障时首先确认继电器115KA是否得电,若得电,则可排除故障是由自动控制系统部分引起的,否则就需查自动控制系统部分。查自动控制系统部分故障就是查自动控制系统部分的上述“起机条件”。而以上条件是否满足可从上位机中的“起机条件画面”可快捷得到：当某条件满足时，画面中对应项目就是绿色，否则为黄色。在处理故障时打开上位机中的“起机条件画面”就可以很快找到不满足的条件并快速进行相映处理，从而大大缩短故障处理的时间。3、风机跳闸故障及故障处理：风机跳闸是风机运行中的大事故，停机后风机不能为高炉提供动力，将影响到高炉的正常生产。因此，风机跳闸后必须在最短的时间内分析出故障的原因并及时处理好，快速启动风机并给高炉送风，保障高炉的正常生产。在自动化控制系统中，风机跳闸停机主要是以下原因之一引起的：动力油压力过低（小于9MPa）；润滑油压力过低（小于60kPa）；电机轴振动过大（大于120μm）；风机轴振动过大（大于120μm）；风机轴位移过（大于±4mm）；风机逆流（风机喉部差压小于2kPa）。当发生上述故障之一时PLC输出控制信号使盘后继电器117KA失电，从而引起跳闸停机。风机跳闸后相应的停机原因在仪表盘上的报警灯将得到相应的报警提示，从仪表盘上的报警灯可初步判断风机跳闸的初步原因，但由于风机跳闸停机后工作状态已经改变，故不能从仪表盘上的报警灯简单断定停机的真正原因。上面提到的引起风机跳闸原因的模拟量已经采集到PLC系统并在上位机中作了历史趋势。风机跳闸前的重要历史数据得到保存。在故障分析、处理时要充分利用这些重要历史数据。充分利用这些重要历史数据进行故障分析将大大提高工作效率及故障分析的准确性，从而缩小故障处理的时间。发生跳闸故障后，打开上位机中的“历史趋势画面”，就能从“历史趋势画面”中得到风机的动力油压力、润滑油压力、电机轴振动、风机轴振动、风机轴位移、风机喉部差压的历史趋势详细记录。通过对历史趋势中各个量的变化趋势分析，找出这些量与停机的关联及先后顺序，就能清楚、快捷的查出引起跳闸故障的真正原因并及时作出相应的处理。4、对生产有重大影响的故障及故障处理：在风机正常给高炉供风时，对供风有重大影响的故障就是风门和静叶的波动，因为风门和静叶的波动直接影响提供高炉的风量、风压的变化，风量、风压的不稳定直接影响到高炉正常生产，为了避免对生产的影响，故必须对对供风有重大影响的故障——风门和静叶的波动作出及时、快捷的处理。在自动控制系统中，风门控制系统和静叶控制系统的构成及工作原理基本上是一样的，唯一不一样的是由于风门比例阀和静叶比例阀的工作电流的差别而使得风门控制器和静叶控制器的输出控制信号不一样，风门控制器的输出控制信号为0～100mA的电流信号，而静叶控制器的输出控制信号为-15mA～15mA的电流信号，其它的完全一样，整个控制系统由PLC（风门和静叶为同一个PLC）、手操器、控制器、位置反馈板、油缸、电磁阀、比例阀等组成，系统构成如图一。PLC：输出阀位控制信号；手操器：为PLC提供后备措施，当PLC出现故障时用手操器直接给定输出。控制器：通过对反馈信号和给定信号进行PID运算后输出比例阀所需的控制信号，准确控制风门（或静叶）的开度。位置反馈板：提供阀位反馈信号。油缸：储存动力油。电磁阀：正常工作时电磁阀得电，使比例阀能工作，异常时电磁阀失电，失电后使油缸快速回油，从而实现对风门的快开（或使静叶快速关闭）。比例阀：在电磁阀正常得电工作时，对风门（或静叶）进行准确位置控制。图一由于该控制系统各个部分是一相互关联、相互影响的，故在进行故障分析和故障处理时必须综合考虑，但在此控制系统中是以图中的控制器为核心的，它是整个系统中最重要的部分，故在进行故障分析和故障处理时要首先从控制器着手，具体故障分析和故障处理思路如流程图（图二）。三、应用效果应用此操作法，处理故障时能做