Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC s7 300

Đẩy 29 xe goòng cứ một xe bao xen kẽ một xe dàn vào lò - Thông báo cho lò gas đẩy hơi nước thổi quét tháp lạnh và đường ống dẫn gas sang lò tuynel trước khi chuẩn bị châm lửa từ 2- 4 h - Mở các van xả trên nóc lò, mở các van gas tổng phụ trách cụm gas BG1, BG2, BG3, BG4 mở các van nhánh, các rốn thoát nước mở van chuông. Dùng hơi nước thổi qua tháp lạnh, đường ống dẫn gas từ 15 – 20 phút, khi thấy hơi nước thoát ra trên van xả và các rốn thoát nước của các van gas. báo lò chuẩn bị cấp gas. Khi thấy đủ điều kiện an toàn thì cho gas vào đường ống , quan sát thấy van xả, các rốn thoát nước, có hơi gas thì đóng các van gas tổng của cụm gas BG1, BG2 và BG3, van chuông và báo ngừng cấp gas. - Chạy quạt khí thải, quạt làm lạnh cuối lò. Van qụat khí thải mở từ 40 – 60%; các van hút khí thải từ 50 – 60%. - Sau khi chạy quat khí thải, quạt cuối lò từ : 10 – 15 phút để thổi hết khí gas có trong lò ra ngoài. Chạy quạt khí đốt duy trì áp lực PCA = 20 – 22 mbar (chế độ tự động). - Mở các van gió lần lượt từ phía cuối lò lên, mở mỗi van khoảng 30 giây rồi đóng lại. Ngừng quạt làm lạnh cuối lò. - Kiểm tra chất lượng và áp lực gas, khi đủ điểu kiện châm lửa, báo lò gas cấp gas 2 lần (kiểm tra hàm lượng CO trong lò dưới mức quy định mới được châm lửa). - Khi gas đã được cấp ổn định, mới mở hai van gas tổng của cụm gas BG1 và BG2 áp lực duy trì từ : 150 – 250 mm H20.

THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ LÒ NUNG TRÊN NỀN PLC

S7-300 4.1 Sơ đồ công nghệ hệ thống lò nung

Sơ đồ công nghệ hệ thống lò nung đựơc trình bày trong hình vẽ

4.2 Nguyên lí làm việc của mô hình

4.2.1 Thao tác sấy, đốt lò và nung sản phẩm

* Sấy tự nhiên: chạy quạt làm lạnh cuối lò Thời gian 72h

* Sấy bằng nhiệt bức xạ: Thời gian sấy 60 giờ

vệ sinh,

Kho gas

vị trí tập kết

oxi hóa khử

Làm lạnh Van

Vòi phun ống dẫn

Van

Lò nung

Phân loại Quạt

Hình 4.1 Sơ đồ công nghệ hệ thống lò nung

ống dẫn xếp lên

xe NL

sang lò tuynel trước khi chuẩn bị châm lửa từ 2- 4 h

- Mở các van xả trên nóc lò, mở các van gas tổng phụ trách cụm gas BG1, BG2, BG3, BG4 mở các van nhánh, các rốn thoát nước mở van chuông Dùng hơi nước thổi qua tháp lạnh, đường ống dẫn gas từ 15 – 20 phút, khi thấy hơi nước thoát ra trên van xả và các rốn thoát nước của các van gas báo lò chuẩn bị cấp gas Khi thấy đủ điều kiện an toàn thì cho gas vào đường ống , quan sát thấy van

xả, các rốn thoát nước, có hơi gas thì đóng các van gas tổng của cụm gas BG1, BG2 và BG3, van chuông và báo ngừng cấp gas

- Chạy quạt khí thải, quạt làm lạnh cuối lò Van qụat khí thải mở từ 40 – 60%; các van hút khí thải từ 50 – 60%

- Sau khi chạy quat khí thải, quạt cuối lò từ : 10 – 15 phút để thổi hết khí gas có trong lò ra ngoài Chạy quạt khí đốt duy trì áp lực PCA = 20 – 22 mbar (chế độ tự động)

- Mở các van gió lần lượt từ phía cuối lò lên, mở mỗi van khoảng 30 giây rồi đóng lại Ngừng quạt làm lạnh cuối lò

- Kiểm tra chất lượng và áp lực gas, khi đủ điểu kiện châm lửa, báo lò gas cấp gas

2 lần (kiểm tra hàm lượng CO trong lò dưới mức quy định mới được châm lửa)

- Khi gas đã được cấp ổn định, mới mở hai van gas tổng của cụm gas BG1 và BG2 áp lực duy trì từ : 150 – 250 mm H20

- Châm mồi bắt đầu đốt sấy lò bằng các cắp van số: 9; 7; 5; 3

- Mở các van gas, van gió từ : 30 – 50% cho mồi lửa vào lò ấn nút điện cho mồi lửa bắt cháy, mở van gas từ từ đưa gas vào lò (chú ý : đốt đều từng cặp van và đốt từ van số 9 trở lên đầu lò)

- Quan sát qua lỗ xem lửa khi cặp van hai bên lò cháy đều mới chuyển lên đốt van tiếp theo (trường hợp châm không cháy hoặc cháy rồi tắt phải đóng ngay van gas và tìm rõ nguyên nhân xử lý sau đó mới châm lửa trở lại)

- Khi các van đốt cháy ổn định đống toàn bộ van xả trên nóc lò lại

- Chạy quạt nhiệt thừa, điều chỉnh tăng độ mở van quạt nhiệt thừa và giảm quạt khí thải sao cho dòng khí nóng đi ngược về phía cuối lò

- Tốc độ nâng nhiệt (Lấy nhiệt độ cụm BG3 để xác định) trong quá trình sấy duy trì như sau:

+ Từ nhiệt độ thường đến 2500C trong 24h Khi nhiệt độ đạt 2500C, đẩy

xe vào lò Tốc độ đẩy: 100 – 120 phút/xe

+ Lưu nhiệt 2500C trong 12h + Từ nhiệt độ 2500C đến 4000C trong 12h

Tốc độ tăng nhiệt: 10 – 150C/h Lưu nhiệt 4000C trong 12h

- Đóng các van gas, van gió các cặp van đốt Điều chỉnh độ mở các van quạt nhiệt thừa và quạt khí thải đảm bảo cho dòng khí nóng đi trở lại về phía đầu lò Chạy quạt làm lạnh cuối lò

- Mở van gas tổng, đặt điều áp 1: 1,2 bar và điều áp 2: 40 mbar

- Mở van gas của các cụm BG3 , BG4 từ 3 – 5 phút trước khi châm lửa

+ Dừng quạt cuối lò

+ Nâng nhiệt từ: 3000C – 6000C trong 30h Tốc độ nâng nhiệt từ: 5 – 150C/h

- Khi nhiệt độ BG4 = 6000C

+ Đặt nhiệt độ cụm BG3 = 8000C, BG4 = 8000C + Đốt các cặp van 14, 13

+ Nâng nhiệt từ: 6000C- 8000C trong 15h Tốc độ nâng nhiệt từ: 10 – 150C/h + Tốc độ đẩy từ: 70- 90phút/ xe

- Khi nhiệt độ BG4 = 8000C

+ Thời gian nâng nhiệt độ từ 800 – 10000C là: 15h Tốc độ nâng nhiệt 10 –

150C/h

- Khi nhiệt độ BG4 = 10000C

+ Đặt nhiệt độ các cụm BG3 = 11500C; BG4 = 12000C

+ Đối với các cặp van: 19, 18 Phía dưới: 5,3

+ Vận hành chạy các quạt: Làm lạnh các trực tiếp, thổi khí, cuối lò

+ Thời gian nâng nhiệt là: 12h, tốc độ nâng nhiệt: 15 – 200C/h

- Khi nhiệt độ BG4 = 12000C Đặt nhiệt độ các cụm:

BG4 = 1300 – 13100C, BG3 = 1170 – 11900C

BG2 = 1020 – 10500C, BG1 = 850 – 9000C + Đặt tỷ lệ gas/gió của các cụm:BG4 = 0,70 – 0,80; BG = 0,05

- 0,7;

+ Sử dụng gas/ gió của các cụm:

BG1: P gas từ : 120 – 160 mm H20; Lưu lượng gió đốt từ : 400

- 450 m3/ h

BG2: P gas từ : 110 – 150 mm H20; Lưu lượng gió đốt từ : 200

- 250 m3/h

+ Đốt toàn bộ các cặp van còn lạil

+ Đẩy các xe xếp sản phẩm vào lò Tốc độ đẩy xe: 60 – 70 phút/

- Khi đẩy hết 16 xe goòng, bắt đầu hạ nhiệt độ lò nung tính theo nhiệt độ cụm BG4

- Chuyển nhiệt độ điểm đặt tại các cụm BG như sau:

BG4 = 11600C, BG3 = 10000C

BG2 = 9500C, BG1 = 8200C + P khí thải duy trì từ : 0,05 – 007 mbar

+ Tỷ lệ gas/ gió của các cụm BG4, BG3 chuyển đặt từ 1,00 – 1,20

+ Tốc độ hạ nhiệt độ từ : 15 – 250C/ h

- Khi nhiệt độ BG4 ≈ 11600C chuyển nhiệt độ điểm đặt tại các cụm BG:

BG4 = 10000C, BG3 = 9300C

BG2 = 8200C, BG1 = 7000C Các thông số khác không thay đổi

- Khi nhiệt độ BG4 ≈ 10500C

+ Ngừng đẩy xe goòng

+ Đóng van tổng và toàn bộ van gas cụm BG1, BG2 + Ngừng quạt làm lạnh nhanh, quạt đẩy khí

+ Thời gian hạ nhiệt từ 20 – 300C /h

- Khi nhiệt độ BG4 ≈ 10000C Chuyển nhiệt độ đến điểm đặt các cụm:

BG4 = 8500C, BG3 = 7000C

+ Các thông số khác không thay đổi

+ Thời gian hạ nhiệt độ từ 1000 – 850 0C trong 10h

+ Tốc độ hạ nhiệt tư 15 – 200C/h

- Khi nhiệt độ BG4 ≈ 8500C Chuyển nhiệt độ điểm đặt các cụm

BG4 = 6500C, BG3 = 6000C

+ Các thông số khác không thay đổi

+ Thời gian hạ nhiệt độ từ 850 – 650 0C trong 10h

+ Tốc độ hạ nhiệt tư 15 – 200C/h

- Khi nhiệt độ BG4 ≈ 6500C Chuyển nhiệt độ đến các cụm

BG4 = 6500C, BG3 = 5000C

+ Các thông số khác không thay đổi

+ Thời gian hạ nhiệt độ từ 650 – 500 0C trong 10h

+ Tốc độ hạ nhiệt tư 15 – 200C/h

- Khi nhiệt độ BG4 ≈ 5000C và đảm bảo thời gian hạ nhiệt thì :

+ Ngừng cấp gas: Nhấn nút ngắt khẩn Đóng van chuông và van gas tại các vòi đốt

+ Ngừng quạt làm lạnh nhanh, quạt thổi khí, quạt đẩy khí

+ Thời gian hạ nhiệt độ từ 5000C tới nhiệt độ thường là 48 giờ

4.3 Quy định vào ra của chương trình điều khiển

4.3.1 Bảng phân công đầu vào trong mô hình

A Các đầu vào: có 21 đầu vao:

+ I124.0 : Nút bấm khởi động

+ I124.5 : Cảm biến nhiệt độ nhóm 1

+ I127.4 : Cảm biến nhiệt độ nhóm 3

+ I127.7 : Nút bấm dừng quạt khí thải

+ I131.0 : Nút bấm khởi động chế độ bằng tay

+ I132.1 : Nút bấm dừng chế độ băng tay

+ Q127.7: Nhóm đầu đốt phía dưới

4.3.1 Lưu đồ thuật giải các chương trình

4.3.1 1.Chương trình chạy kiểm tra thiết bị

2 Châm lửa các đầu đốt nhóm : 1 và 2

t = 60 phút

2,

No Yes

3 Đóng các van gas, gió của nhóm : 1 và 2

Chạy quạt làm lạnh cuối lò

END Nhiệt độ lò đạt 4000C

3

Mở van gas của cum gas nhóm 1 và 2

Châm lửa các đầu đốt nhóm: 1và 2 phía dưới

Châm lửa các đầu đốt nhóm 1 và 2 phía trên

4.3.1.6.Chương trình ngừng lò

END

STARTT

Đẩy xe goòng không đóng sản phẩm vào lò

M = 10xe

No

T0= 10000C Ngừng đẩy xe goòng vào lò

T0= 2000C

No

Yes Đóng van gió nhóm 3 và 4

Chạy quạt làm lạnh, quạt khí thải

t = 48 giờ No Yes

Chuyển về chế độ bằng tay

END

4.3.2.Lập giản đồ thang: Chương trình điều khiển dạng LAD:

- Chương trình chạy kiểm tra thiết bị:

Network1: Khởi động tất cả các quạt gió, chạy máy đẩy:

T1

T1

PV S5T#72H

T2

+Chương trình sấy bằng nhiệt bức xạ:

Network 1: Mở các van gas nhóm: Từ 1 đến 4:

Network 3: T3 bắt đầu đếm thơi gian 15 phút:

Netwrork 4: Chạy quạt khí đốt:

Network 5: Mở các van gió từ cuối lò lên:

Network 6: T4 bắt đầu đếm thời gian 30 giây:

Network 5: Mở van gas nhóm: 1 và 2:

Network 6: Châm lửa các đầu đốt nhóm: 1 và 2:

IN

PV S5T#30S

Q1.7

Q2.0

Network 7: T5 bắt đầu đếm thơi gian 24 giờ:

Network 8: Đẩy xe vào lò:

Network 8: Đóng van gas nhóm 1:

Network 9: Đóng van gas nhóm 2:

IN

PV S5T#24H

Q2.0

Q2.6 I2.1 I1.4 I0.6

Q0.1 I2.5

I1.4

Q0.2 I2.5

I1.4

T5

T5

Network 10: Đóng van gió nhóm 1:

Network 11: Đóng van gió nhóm 2:

Network 12: Chạy quạt làm lạnh cuối lò:

Q0.6 I2.5

I1.4

Q0.7 I2.5

I1.4

Q1.6 I2.5

Q1.6

END I1.3

+ Chương trình nung sản phẩm:

Network 1: Chạy quạt khí đốt:

Network 2: Mở van gas tổng:

Q1.3

Q1.3

T9

T6 Q0.2

Q2.3 Q0.2

Network 7: Châm lửa đầu đốt nhóm 1 phía dươi:

Network 10: Châm lửa đầu đốt phía trên:

Network 11: Châm lửa đầu đốt nhóm 1 phía trên:

Network 12: Châm lửa đầu đốt nhóm 2 phía trên:

Network 13: Dừng quạt cuối lò:

Network 14: Mở các cặp van gas nhóm 3 phía trên:

Network 15: T7 bắt đầu đếm thời gian 15 giờ:

Q2.0

I1.5 Q0.7

Q1.6

I1.3Q2.0

Q0.3

I1.6 Q2.0

IN

PV S5T#15H

Q0.3

T7

Network 16: Mở các cặp van gas phía dưới:

Network 17: Mở cặp van gas nhóm 4 phía dưới:

Network 17: Mở các cặp van gas phía trên:

Network 18: Mở cặp van gas nhóm 4 phía trên:

Q2.3

Q1.3 Q0.3

T8 Q2.2

Q2.4

I2.0 Q2.2

Network 19: T9 đếm thời gian 12 giờ:

C1 Q2.5

IN

PV S5T#12H

T9Q0.4

Network 2: Ngừng đẩy xe vào lò:

Network 3: Đóng van gas tổng:

Network 4: Đóng toàn bộ các van gas nhóm 1 và 2:

Network 5: Đóng van gió nhóm 1 và 2:

C1

R

N #16

Q2.5

I2.0 C1

Q0.0

I0.1Q2.5

Q0.1

I1.5 I1.4

Q0.2

Q0.6 I1.5

I1.4

Network 6: Đóng toàn bộ van gas, van gió nhóm 3:

Network 7: Đóng toàn bộ các van gas, van gió nhóm 4:

Network 8: Đóng van gió tổng:

Q0.7

Q0.3

I1.5I1.4

Q1.0

Q0.4

I2.0 I1.6

Q1.1

Q0.5 I0.1

I2.0

Network 9: T10 bắt đầu đếm thời gian 48 giờ:

Network 10: Chạy quạt làm lạnh cuối lò:

Network 11: Chuyển điều khiển về chế độ bằng tay:

Q0.5

IN

PV S5T#48H

T10

Q1.6

T10Q1.2

Q0.5

Q2.0 Q1.6

ENDT10