液压闸门控制系统概述.doc

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1、550m2烧结机液压闸门控制系统概述炼铁作业部耿丹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安装的液压闸门实现了混合料的精确布料，保证了台车宽度方向上的烧结速度一致。圆辊液压闸门安装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，同步调节。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

2、作原理2.1工作原理液压闸门系统的工作压力为18.0MPa，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。2.2工作过程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

3、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

4、在一定的时间（20秒）不能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3.1PLC控制系统采用西门子S7-200PLC作为设备的控制核心，在液压闸门系统中，现场的各类测量仪表信号直接或通过变送器进入PLC中；控制柜操作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用手动操作方式人工干预，PLC控制系统如图3所示。图3PLC控制柜图3.2比例阀比例阀的控制包括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

5、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过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。3.3油缸位置传感器大、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括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4.1精确的位置控制功能大闸门两台机构接受同一给定信号，同步运

6、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，提示操作人员采取措施。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±0.5mm。4.2连续动作的功能为保证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

7、控制。4.3液压站的智能控制功能为保证系统正常运行，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。4.4自诊断功能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/重故障均有发生时间及可能原因的记录，只有