液压闸门控制系统概述.docx

550m2烧结机液压闸门控制系统概述之答禄夫天创作 炼铁作业部耿丹 1概述 提高布料质量，对于改善料面的点火状况，降低能耗起着相 当大的作用［1］。首钢京唐550m2烧结机利用烧结机圆辊上部装置 的液压闸门实现了混合料的精确布料，包管了台车宽度方向上的 烧结速度一致。 圆辊液压闸门装置于烧结机混合料仓下部，可实现大闸门 （200mm行程）和6个小闸门（50mm行程）开度的自动调节，用 来调整混合料的下料量，现场设备如图1所示。大闸门由2个液 压执行器控制，同步伐节。6个小闸门附着在大闸门上，由6个 液压执行器控制，单独调节。液压闸门系统能够实现闸门位置的 实时调节、反馈、锁死并能够实现闭环控制。 图1液压闸门现场设备图 2工作原理 液压闸门系统的工作压力为18.0 MPa，由2台90/45-200液 压系统（带位移传感器、比例阀组、液压锁、单向节流阀）和6台 50/28-50液压系统（带位移传感器、比例阀组、液压锁、单向节 流阀）的位置控制、液压站（含2台电动液压泵（一用一备）、滤油 器）、1套PLC控制柜及系统内相关的管路（连接件）等组成， 液压原理图如图2所示。 1、 手动开启油泵（主、备可选），PLC自动控制液压系统的压 力，同时检测系统故障，即时报警。 2、 大闸门控制。大闸门由南北两个油缸同步控制，现场有“自 动”和“手动”两种选择方式，选择手动时，当任意按下油缸缩 按钮，油缸提升打开闸门，当任意按下油缸伸按钮，油缸伸出闸 门关闭；选择自动时，两个油缸检测同一个设定开度输入信号实 现自动同步，控制大闸门到指定位置。大闸门自动控制时设有同 步过程，当两个油缸位置偏差较大时，较慢的油缸加快速度以实 现同步，若位置偏差超出一定范围时则停机报警，并输出大闸门 故障信号到PLC控制系统。 图2液压系统原理图 3、 小闸门控制。当液压泵站开启后可进行小闸门的控制，小闸 门共6个，可分别选择手动或自动控制。选择手动时，按下控制 柜上的开按钮，PLC输出开信号到比例调节阀，闸门开启，按下 关按钮，闸门关闭；选择自动时，此时PLC接收中控室的设定开 度信号，自动输出比例调节阀控制信号，将闸门调整到指定位 置。小闸门在一定的时间（20秒）不克不及调节到位便停止工作 并输出小闸门故障信号到PLC控制系统。 3重要组成部分描述 采取西门子S7-200PLC作为设备的控制核心，在液压闸门系 统中，现场的各类丈量仪表信号直接或通过变送器进入PLC中； 控制柜操纵设自动和手动两种方式，通过柜面板转换开关实现， 能够进行大闸门开度调节、6个小闸门单独的开度调节。选择自 动时现场设备完全按PLC的控制逻辑自动运行，无需人工干预； 当现场设备出现故障时才需采取手动操纵方式人工干预，PLC控 制系统如图3所示。 图3 PLC控制柜图 比例阀的控制包含控制电源和流量调节模拟信号，使用时由 PLC输出控制电源，当流量调节信号为12mA时，油缸静止；当控 制电流小于12mA，油缸伸，闸门关，电流越小流量越大闸门关闭 越快；当控制电流大于12mA，油缸缩，闸门开，电流越大流量越 大闸门打开越快；在自动控制时，当闸门离目标位置超出10%以 上时，设置流量较大，阀门动作较快，当闸门离目标位置小于 10%时，设置流量较小，闸门微调到指定位置。 大、小闸门的实际位置是由油缸内置的位移传感器检测的， 位移传感器的信号包含电源信号和位置信号，PLC控制系统向位 移传感器提供工作电源并由PLC模拟量输入模块检测位置信号作 为控制依据。 4系统实现功能 大闸门两台机构接受同一给定信号，同步运行，油缸根据外 来电流信号的数值，控制比例阀和位移传感器，使位移传感器的 位移输出与外来信号一致，位置精度达到±0.5mm，如两个油缸输 出位移信号偏差较大输出报警并停止动作，提示操纵人员采纳措 施。 6个小闸门独立运行，运行过程中可按要求改变液压机构的 阀的开度，进而改变进给或回退速度，每台油缸根据外来电流信 号的数值，控制比例阀和位移传感器，使位移传感器的位移输出 与外来信号一致，位置精度达到土 0.5mm。 为包管烧结机布料的正常运行，液压闸门具有连续动作的能 力（连续调整闸门开度，非间断性），执行器的响应时间＜2s，运 动速度＞10mm/s，6个小闸门实现单独控制，2个大闸门同步控 制。 为包管系统正常运行，液压站提供了稳定的系统压力，液压 站2台11kw电机一开一备，当任一闸门需要调整位置时（手动或 自动），卸荷溢流阀自动得电，系统建压（额定压力为15MPa， 并通过溢流阀调整压力大小，PLC控制柜压力二次仪表指示当前 压力值）。油泵启动以后，控制柜反馈备妥信号到中控室，此时 方可进行开度设置。 系统具有可靠完善的故障自诊断功能；首先PLC控制系统对 现场设备的轻/重故障均有发生