摆线针轮减速机型号和选型(6)

结构：矩形焊接结构，水平放置，油箱内分成回油腔和吸油腔两部分，分别设置人孔，中间设置隔板及过滤网。

附件：外装翻板式液位计（三点发讯）、温度控制装置、温度计、电加热器、排污阀、空气滤清器等。

油箱内液位控制：三点报警（高位，低位，超低位）。

高位：用于加油时或生产中油位异常上升过高时报警。 低位：油位偏低，需补充新油（但可继续维持生产）。 超低位：油泵有可能吸空，紧急停机。 油箱内油温控制：自动开关控制

当油温低于设定油温t1时，电加热器接通，对油箱内油液进行加热，油温上升达到设定温度t2后，停加热器。当油温高于设定油温t4时，控制冷却器进水的电磁水阀开启，供冷却水使油温下降至设定温度t3后关电磁水阀。在进行油温控制中循环泵必须工作。 b) 液压泵组

数量： 3台（其中1台备用） 型式： 恒压变量轴向柱塞泵 电机： 3台 (其中1台备用) AC380V?50HZ，75kW ，1480r/min

结构：电机－液压泵用钟罩式法兰及弹性联轴器联接；为了减震，底座下设置减震垫，泵吸油管上设有橡胶避震喉，泵出油管上设有高压软管,泵吸油管上设有带行程开关的蝶阀，用于开闭状态的电气联锁；每台泵出口设有一套压力控制阀块，上面安装有溢流阀、高压过滤器、单向阀、压力表等。 c) 循环过滤冷却装置

循环泵： SNH210-46 1台 螺杆泵（带安全阀） 每泵排量：Q=200L/min 电机： 5.5KW 1台

板式冷却器： 散热面积 ～15m2

附件： 电磁水阀、水过滤器、截止阀等。

结构：电机－液压泵用弹性联轴器联接（电机为B3型）；为了减震，底座下设置减震垫，泵吸油管和出油管上均设有橡胶避震喉；泵吸油管上设有带行程开关的蝶阀，用于开闭状态的电气联锁；每台泵出口安装有压力表等。 d) 过滤器

高压过滤器 3只 10μm 循环过滤器 1只 5μm双筒 回油过滤器 2只 20μm双筒 油箱空气滤清器 1只 5μm

板网式冷却水过滤器 1只 250μm（带旁通回路） e) 加热器： 3kw×3=9kW f) 站内配管

数量 1套 材质 碳钢 （6）液压控制阀台

为实现步进梁步进动作轻拿轻放，运行平稳，需控制步进梁升降和平移液压缸的运行方向、速度，加速、减速，并满足步进周期45秒，推钢机推钢，通过步进梁阀台、推钢机阀台来实现这些控制要求。

液压控制阀台的动作程序及控制由电控系统的PLC完成。 结构：各控制阀台的各类控制功能阀装配于表面防锈的阀块上，阀块置于型钢及钢板焊接成的阀架上，阀架下部设置有接油盘，进油管路上装有高压球阀和测压装置，回油管和泄油管路上装有单向阀和测压装置。

a）炉底机械控制阀台（控制步进梁升降和平移） 数量： 一套

b）推钢机控制阀台（控制推钢机平移） 数量： 一套 （7）液压中间配管

液压中间配管主要指液压站到各阀台之间的配管以及各阀台到执行油缸之间的配管。中间配管安装、清洗、冲洗在现场进行。 数量 ： 1套 材质 ： 碳钢 5.7. 干油集中润滑系统 （1）概述

共1套润滑系统。集中干油润滑系统包括电动润滑泵、给油器、压力操纵阀、电动加油泵等组成。通过管道连接到各润滑点，定时定量供给润滑脂。干油中间配管包括管路、管路附件及管道支架等。 （2）主要技术性能

? 干油润滑型式： 双线集中干油润滑 公称压力： 20MPa ? 电动润滑泵

型号： ZPU-14G 公称压力： 20MPa 公称流量： 233ml/min 容积： 195L

电机功率： 1.5KW（1套） ? 给油器:

双线分配器 : 4SSP2-M1.5 (JB/ZQ8462-1996)

6 加热炉一级自动化系统 6.1. 概述

本工程承包范围是1座步进梁式加热炉本体及设备的电气、仪表自动化的设计、供货以及安装调试工作。

6.2. 自动化控制系统的结构设计

加热炉自动控制系统是由PLC系统以及HMI组成。

? PLC系统采用西门子公司S7系列，配合分布式I/O系统组成。 ? 分布式I/O模板的选择根据工艺的要求以及方便电缆的敷设原则。S7提供语句表、功能块、梯形图等多种开发方式，采样和控制周期50毫秒～5秒。

? 在电气室内，PLC系统主机架包括电源模板、CPU模板和以太网通讯模板。

? 在主操作室内，主控制台包括2台操作员站，1台顺控，1台燃控。顺控操作站兼顾出钢侧顺控监视等功能；燃控操作站负责燃烧及换向系统的监视和操作。 ? 系统设有UPS不间断电源，保证供电系统稳定。 步进式加热炉控制系统配置清单如下： 序号 名称 规格型号 生产厂家 数量 单位 上位机系统：

1 一级监控操作员站 P4/3.0G/2G/250G/DVD 研华 2 台 2 显示器 19”液晶显示器 三星 2 台 3 UPS电源 10kVA 山特 1 台 4 操作系统 WIN XP Prfo./WIN2003 MS 2 套 5 监控软件 WINCC SIEMENS 2 套 6 系统软件 STEP7 SIEMENS 1 套 7 操作台 不锈钢台面 2 套 网络组件： 8 通讯电缆 500 米 9 交换机 1 台 PLC控制站：

10 控制柜 内置PLC系统 2 面 6.3. 加热炉仪表控制系统

根据工艺的要求，加热由2个供热段组成，即均热段、加热段。 6.3.1. 炉温控制

对于每段的炉温控制回路，每段炉顶热电偶测得温度值参与炉温调节，操作员可以在HMI上任意选择。

1）改进型双交叉限幅控制方法 相对于串级比值方法，为了对空燃比控制更加精细，出现了带有双交叉限幅的串级比值控制方法，简称双交叉控制方法。优点是有效控制了动态空燃比，但同时缺点是限幅牺牲了系统跟踪负荷变化的速度，降低了系统的响应速度。控制原理方框图如下图所示。为进一步提高响应速度，改进型双交叉方法还将限幅系数设为可以根据温度偏差自动修正，以便在温度偏差较大时减弱或取消限幅功能，即限幅系数是动态的。这样将大大提高控制系统的响应速度。

2）空气过剩系数u自动修正策略 根据燃烧理论，理论空气过剩率与烧嘴负荷之间的关系如下图所示。也就是说随着生产负荷的变化，理论空气过剩系数也应该随之变化，这一点在实施温度控制时应该考虑到。这种变化的空气过剩系数修正策略对提高燃烧效率，降低氧化烧损有好处。另外，在常规控制的低负荷状态时，为了保证在小流量情况下，使空气和煤气能够很好的混合燃烧，必须在相应的煤气流量的情况下，适当加大空气的流量，才能保证在小流量情况下的合理燃烧。

3）炉温模糊控制技术

鉴于温度对象的大滞后，仅靠常规PID控制来调整造成响应速度慢，超调量大。一方面通过

供热需求分析建立燃料的消耗量与生产能力（生产率）之间的基本函数关系；另一方面，根据操作经验将加热炉分为几种典型工况，制定相应的决策规则。在此基础上，建立炉温模糊控制器。为了保证系统运行的可靠性，模糊控制器采用前馈结构实现。这样既保证了根据生产情况，模糊决策对流量控制的作用，又兼顾了PID的控制作用。实际上，生产比较平稳时，炉温模糊控制器输出基本没有变化，主要是PID起作用；当生产率变化时，往往是在温度发生波动前，模糊控制器会超前PID起作用，而且直接作用流量改变。这种控制技术可以起到提前修正作用，从而提高控制系统的响应速度。 4）回路基本报警、连锁等功能

超温报警功能：当相应段的温度超过允许值，系统发出报警信号；

热电偶断偶保护、报警功能：当任何一只热电偶被烧坏，本回路立即切换到手动模式，同时系统发出报警信号；

温度调节器输出限幅功能：根据最大加热速率对温度调节器输出限幅，防止钢坯过热。最大加热速率由炉内负荷及要求的在炉内时间而定。 5）设定值选择 ■本地方式

当HMI选择本地方式设定时，炉温设定值由操作员根据实际情况来决定或从常用钢种参数数据库中选择。当从数据库中选择时，各段设定值同时被更新。 6）空燃比设定选择 ■人工设定

在HMI上由操作员根据经验直接输入合适的空燃比值； ■空气过剩系数自适应

操作员只需给定理论空燃比，系统将根据负荷情况自动计算过剩系数，求出空燃比； 7）温度控制器工作模式

为方便操作，温度控制器设计手动（MAN）、本地自动（AUTO）2种控制模式。 ■手动模式（MAN）：

在手动模式下，空气流量和煤气流量的调节阀工作在手动方式。由操作员在HMI上直接改变阀门的开度。

■本地自动模式（AUTO）： 本地自动就是并联串级、交叉限幅工作模式。也是在坯料加热时，控制系统经常使用的方式。流量调节回路、温度调节回路都工作在闭环状态。操作员只需要在HMI上输入相应供热段的炉膛目标温度值给控制系统，则系统就会自动、成比例的调节相应供热段的空煤气流量，从而，保证炉温的控制精度。 6.3.2. 煤气总管压力控制 为防止煤气压力过低时回火，煤气还设计总管快速切断阀，当煤气接点压力过低等紧急情况发生时，快切阀立即关闭。 6.3.3. 空气总管压力控制

为了稳定燃烧，空气总管设风机进口阀调节稳定空气压力。采用单回路控制方式。

6.3.4. 炉膛压力的调节

炉膛压力主要通过设于排烟管道上调节阀和自然排烟烟道上的调节阀的开度进行调节，正常时应保持炉膛微正压20Pa,以防止外部冷气侵入和火焰外逸。以均热段炉压测点为被控参数，以各段电动调节阀为操纵量。从炉气平衡出发，烟道排烟量应该与供风量相平衡，故采用前馈－反馈控制方式。

因为炉门经常开关，会引起炉膛压力频繁波动。在测量值经常变化的情况下烟道挡板易产生振荡，不能进行有效的控制。为此，设计开关炉门时控制输出锁定保持功能，即开关炉门时，位置保持不变，到位后恢复调节功能。 6.3.5. 蓄热换向控制

正常工作时换向周期30～60秒左右，采用双重信号控制，一是以时间为控制参数，二是以烟气温度为控制参数。 1）控制内容

?所有换向阀的动作命令信号； ?所有换向阀到位检测信号；

?所有蓄热式烧嘴空气排烟温度检测信号； 2）控制方式

?自动方式：按照预先给定的换向逻辑自动进行换向（一级）。

?手动方式：在CRT上由操作员将换向系统的某一换向单元人为跳出自动换向逻辑（此时其它换向单元继续换向），强制某一换向阀的开闭（0级）。

?现场手动方式：加热炉现场点击某一换向阀电磁阀的按钮，现场强制该换向阀的开闭。 ?上述三种控制方式的组合可以令操作人员很容易的判断换向阀故障原因——控制系统问题、接线问题、电磁阀问题、执行器问题或阀体自身问题。 3）换向控制系统主要功能：

?换向逻辑上每一个换向阀的动作均以上一级换向阀到位信号为前馈信号，从根本上杜绝了换向过程中向烟气中的泄漏，同时可以精确检测每一台换向阀的打开、关闭的严密程度，一旦检测到阀门故障立即关闭相应烧嘴；

?完成两种换向方式：定时自动换向和定温（排烟温度）自动换向； ?定时时间和定温温度及报警温度可任意设定；

?各独立换向单元之间的轮序换向，减小换向瞬间的炉膛压力波动； ?独立换向单元强制跳出换向序列逻辑； ?独立换向单元强制加入换向序列逻辑。

?自动调节排烟温度，将每段烧嘴排烟温度的平均值作为排烟温度目标值。 4）安全报警自锁功能

?排烟温度超温报警，换向系统强制自动换向；

?排烟温度超超温报警，PLC系统发出声光报警，该换向单元的所有阀门处于关断位置，该烧嘴自动停止工作，上位机画面自动指出故障点。

?换向阀故障，PLC系统发出声光报警，该换向单元的所有阀门处于关断位置，该烧嘴自动停止工作，上位机画面自动指出故障点。

?燃烧系统出现煤气压力、空气压力过低等重故障，所有烧嘴自动关闭。 6.3.6. 水封槽液位测量

水封槽水位检测点共2点（每2个水封槽用一个检测点）。每点1个开关量输入，极限水位差：80mm。当水位达到低位时，报警。 6.3.7. 仪控安全保护系统设计

在加热炉生产过程中，为保证安全生产，防止意外事故，仪控系统主要有以下几项联锁逻辑控制（不包括控制系统的内部联锁）： ? 开炉允许逻辑

? 紧急停炉逻辑（总管煤气切断阀允许逻辑） ? 风机启停联锁逻辑 1) 开炉允许逻辑

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