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艾默生变频器水泥厂窑尾料浆喂料应用
2006年2月16日 13:59  来源:慧聪网电气行业频道
 一、 引言

    在湿法水泥窑煅烧过程中,窑尾料浆的喂料控制是至关重要的一环,它直接关系到水泥熟料的产量和质量。传统的喂料控制方式有两种(1)勺式喂料:单位勺的容积一定,通过调节直流电机转速来控制喂料量,这是老湿法窖普遍喂料方式,计量较准,但控制较复杂;(2)采用阀门调节,用电磁流量计进行计量的方式,这是近几年发展起来的喂料方式,控制较简便,但阀门执行器频繁动作,易出故障。以上两种方式料浆泵都是以工频恒速运行的。如图(1)所示为第二种喂料的框图(第一种把流量计和阀门换为勺式机),对于料浆泵,具有以下特性:其(流量)Q∝N(转速),(扬程)H∝N2,(轴功率)W∝N3。当流量减小时,如果泵的转速也随之下降,则轴功率可以降低很多,如果采用改变料浆泵的转速来调节料浆的流量,就能节约大量能量。而变频器具有良好的驱动性能,括PID控制等先进控制算法、丰富的控制功能以及节能节电等显著特点,因此可以采用变频器来对原喂料方式进行改造。

    二、系统实现

    1、系统组成:

    变频器:由于美国艾默生公司的变频器性价比高,选用其TD2000变频器作为控制系统的执行器;

    流量计:流量计为国产的电磁流量计,输出为标准4~20mA电流信号,最大流量为60方/小时;

    料浆泵:使用原来的料浆泵(150NG),密封性较好,低速运行时不漏浆。

    1、软件设计:

    由于我厂使用DCS过程控制系统,这为实现喂料的手、自动控制带来了方便,手、自动切换和控制算法由DCS系统实现,变频器作为执行器,采取双闭环控制方式,外环为流量控制环,内环为变频器频率控制环;DCS系统接受实际流量信号和变频器的频率信号。设定流量与实际流量的偏差经运算后作为变频器的频率设定信号,与变频器的实际频率信号比较,运算结果作为变频器的实际频率信号。由于料浆泵有30多米的扬程,变频器低于31HZ时抽不出浆,而到39HZ时就达到最大流量60方,所以我们限定了变频器的进行频率,调节范围为31HZ到39HZ,它和DCS系统送出的0~10V频率信号对应。

    然而绝大多数湿法窑都没有用DCS系统,这可以用变频器的内置PID功能,这种方式充分利用变频器的功能,外加一个手动和自动转换开关,而实现自动

    喂料时,把测速发电机的窑速信号(0~55V)变换成0~10V信号,经比例调节 器得到料浆喂

料设定量。

    喂料分手动和自动两种调节方式,手动调节由窑头操作工?据窑况来设定喂料量;当窑况平稳正常时,喂料量跟踪窑速,由窑速快慢自动调节喂料量的多少。

   三、控制电路图   

    流量设定信号为0~10V,接变频器VCI—GND端子;流量反馈信号为4~20mA(跳线CN10跳在I侧),接变频器CCI—GND端子,变频器采用端子FWD—COM控制启/停。变频器的频率信号由FM-GND端子输出。

     四、变频器参数设置

    (1)电机参数,

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