一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
AV40-10 機組控制系統(tǒng)PLC 部分采用美國GE Fanuc 公司的系列90-30中小型集散控制系統(tǒng)實現(xiàn)機組所需的過程控制邏輯控制，上位監(jiān)控部分采用GEFanuc公司的CIMIPLICITY 監(jiān)控軟件實現(xiàn)操作監(jiān)視管理等功能。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖一所示， 由兩臺操作站、G E 9 0 - 3 0 冗余的控制器（IC693CPU364）、GENUIS 總線控制器（IC693BEM331）、以太網(wǎng)及GENUIS NET 網(wǎng)、VersaMax I/O模塊構(gòu)成。
二、系統(tǒng)功能
系統(tǒng)功能
由系列90-30和VersaMax構(gòu)成的系統(tǒng)主要完成以下功能：
● 防喘振控制
● 定風(fēng)量/定風(fēng)壓控制
● 機組啟動控制
● 緊急停機控制
● 逆流保護及安全運行控制
● 潤滑油系統(tǒng)控制
● 動力油系統(tǒng)控制
● 機組軸系監(jiān)測及報警
1. 防喘振控制
喘振是透平機械的固有特性，喘振是壓縮機機內(nèi)的氣流在低流量的條件下，在葉片上產(chǎn)生氣流脫離而成的脈動流，并與出口管網(wǎng)的氣容和氣阻之間形成的振蕩現(xiàn)象。軸流壓縮機發(fā)生的喘振危害遠遠大于其它類型壓縮機，因此設(shè)置了防喘振控制系統(tǒng)。一旦軸流壓縮機進入喘振工況，打開放空閥某一角度，使軸流壓縮機迅速離開喘振工況。
如圖2 所示，根據(jù)宣鋼現(xiàn)場的工藝要求，防喘振線與喘振線之間的距離可在5%-10%之間調(diào)整。
2. 定風(fēng)量/定風(fēng)壓控制
AV40型軸流壓縮機在轉(zhuǎn)速恒定時，利用改變靜葉開度達到調(diào)節(jié)排氣流量和壓力，或者固定靜葉某一角度，利用改變汽機轉(zhuǎn)速來達到所需的風(fēng)量和壓力。為了靈活操作，在PLC內(nèi)部設(shè)置了“流量/壓力選擇開關(guān)”，可以按高爐實際生產(chǎn)工況的需要選擇回路為定風(fēng)量調(diào)節(jié)或定壓力調(diào)節(jié)。
3. 機組啟動條件的控制程序
設(shè)置啟動條件聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的目的就是為了保證機組安全正常的開機。只有當(dāng)所需條件全部滿足后，系統(tǒng)才發(fā)出“允許啟動”的信號，否則開機操作無效。
4. 緊急停機控制程序
在機組運行過程中， 若發(fā)生諸如潤滑油壓力過低、風(fēng)機軸位移過大、持續(xù)逆流等事故均為機組重故障， 為了防止事故進一步擴大和保證整個機組的安全， 必須緊急停機。
5. 逆流保護及安全運行的控制
逆流保護是壓縮機最為重要的保護，當(dāng)防喘振系統(tǒng)不能有效地調(diào)節(jié)，從而設(shè)置了“ 防逆流保護系統(tǒng)”。逆流系統(tǒng)由“三級”保護組成：
第一級：有逆流信號出現(xiàn)，不論時間長短，在產(chǎn)生“喘振”聲光報警的同時，計數(shù)器計下一次“喘振”，這時實際上應(yīng)由防喘振調(diào)節(jié)系統(tǒng)起保護調(diào)節(jié)作用。
第二級：若逆流信號持續(xù)T1 秒，或在T2時間內(nèi)又出現(xiàn)第二次逆流信號，則機組進入“安全運行”。并有“逆流”的聲光報警。“安全運行”是實現(xiàn)壓縮機不停機的自我保護措施。使放空閥快速全開，逆止閥強行關(guān)閉。靜葉退回，使風(fēng)量減小，風(fēng)壓降低。
第三級：在進入自保后的T3秒內(nèi)，若逆流信號仍不消失，則進入“緊急停機”狀態(tài)。
6. 油系統(tǒng)控制
動力油油泵控制（潤滑油油泵及冷凝泵控制與動力油油泵類似）：動力油油泵設(shè)置兩臺泵，互為備用，通過開關(guān)（DCS 軟鍵或電控盤操作開關(guān)）可選擇其中之一作為主泵，則另一臺即為備泵。當(dāng)動力油壓低或主油泵故障時，備泵自動啟動，補充油壓的不足。當(dāng)油壓正常、主油泵運行正常后，可選擇地停其中一臺泵，并且將其切換到備用狀態(tài)。
三、結(jié)束語
此套由GE Fanuc 系列90-30 + VersaMax 實現(xiàn)的高爐鼓風(fēng)控制系統(tǒng)技術(shù)先進，安全可靠。為宣鋼的高爐生產(chǎn)提供了充沛的風(fēng)量，使高爐產(chǎn)量得到顯著的提高，并從節(jié)能降耗方面為企業(yè)帶來可觀收效。
AV40-10對高爐供風(fēng)，由于風(fēng)量、風(fēng)壓明顯提高，使高爐發(fā)生生鐵產(chǎn)量增加和噸鐵鼓風(fēng)耗量的減少，這對降低生鐵鼓風(fēng)成本無疑也是相當(dāng)可觀的經(jīng)濟效果。
