水泥生产线设备的电气联锁保护设计
时间：2021-01-09 20:00:29 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：设备的联锁保护是水泥生产线电气设计的重要环节，从分析设备联锁保护的常规设计和改进设计，从而提出水泥生产线的电气联锁的设计。
关键词：水泥生产线；联锁保护；设计
引言
水泥生产线的电气设计，设备的联锁保护设计是不可缺少的一个重要环节。水泥生产线因其生产工艺的特殊性，有别于一般的连续生产过程。从原料配料至水泥包装出厂的整个生产过程，因为中间仓、生料均化库、熟料库、水泥库的分隔，使全厂生产可以划分为几個自成体系的分段连续生产工艺过程。因此对于水泥生产的这种分段式连续生产，在强调一般性设备联锁保护设计的基础上，还应考虑各连续生产段之间的相互影响和保护，即工艺联锁保护。
1 设备联锁保护的常规设计
水泥生产线的设计方式通常采用中控为主、车间控制室为辅的设计方式。即以控制系统软件编程方式实现中央控制室集中联锁控制保护及监视的功能，车间控制室作为控制系统的后备，不具备设备间联锁保护功能。
这种设计方式的特点是：实施中央控制室的自动控制，充分利用集散控制系统的资源，所有设备联锁保护均通过编程实现，但同时保留车间控制室的手动操作权限，手动操作时没有设备间联锁，仅仅完成单台设备的启停及电气保护。现场按钮箱仅作为单机试车和紧急停车使用。
控制示意图如图1所示：
从图1中可以看出，在实际运行过程中，现场级紧急停车和中控备妥中任何一个信号发生变化均会使中控的设备联锁运行方式中断，中控的控制权限最低。
国内水泥行业刚开始使用集散控制系统时，对控制系统的安全性和稳定性存在顾虑，所以保留了对车间控制室、现场巡检两级应急操作设计。
2 设备联锁保护的改进设计
随着集散系统在国内水泥行业的普遍使用，水泥生产线的控制方式变为以中央控制室为中心，机旁按钮箱为辅助的模式。设定中央控制室为最高控制权限，除现场事故紧急停车外，所有设备的正常启停均需要通过中控的实施和认证；车间控制室仅仅完成对相关设备的配电及保护功能，不再具备启停功能。
控制示意图如图2所示：
如图2所示，现场事故紧急停车信号可以中断该设备的正常运行，并通过中央控制室所设定的联锁保护程序要求自动停止相关设备的运行；车间控制室作为信号传输的中间环节和单台设备的电气保护，不再具备对设备启停的功能。单机试车必须取得中央控制室的允许信号后，机旁按钮才具备启动功能。
3 水泥生产线电气联锁的设计
水泥生产的工艺过程，通常简要地概况为“两磨一烧”，即首先将原料粉磨成生料，然后经过煅烧形成熟料，再将熟料粉磨成水泥。整个工艺系统主要分为生料制备系统、废气处理及配料系统、窑尾系统、回转窑系统、粉磨系统、成品系统。
根据水泥厂的工艺系统联锁关系，在设计电气联锁中，强调以高温风机、回转窑、篦冷机三大设备为中心，辐射其他工艺设备的联锁保护系统，示意图如图3所示：
从图3可以看出，全线工艺连锁保护的关键在于对高温风机和篦冷机相关连锁信号的处理上。不同的设备故障后所产生的相关操作参数并不相同，例如处理等待时间、处理方式等。
4 结束语
设备联锁保护是水泥生产线自动化控制的基础，工艺联锁保护可以提高整个生产线的控制水平。它涉及电气设计、工艺操作要求、控制系统布局等诸多方面，在充分消化吸收国内外水泥行业自动化技术的基础上，优化生产线的操作控制水平，全面提高水泥生产线的电气保护设计和操作水平。
