Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 65 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, thổi bụi ống khói 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 Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 66 - 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 P CA = 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 t ổng của cụm gas BG1 và BG2 áp lực duy trì từ : 150 – 250 mm H 2 0. - 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 phả i 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 nh ư sau: Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 67 + Từ nhiệt độ thường đến 250 0 C trong 24h. Khi nhiệt độ đạt 250 0 C, đẩy xe vào lò. Tốc độ đẩy: 100 – 120 phút/xe. + Lưu nhiệt 250 0 C trong 12h + Từ nhiệt độ 250 0 C đến 400 0 C trong 12h. Tốc độ tăng nhiệt: 10 – 15 0 C/h Lưu nhiệt 400 0 C 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. * Sấy, đốt lò và nung sản phẩm - Mở 50% toàn bộ các van gió phụ của các van đốt cụm BG 3 , BG 4 , các van gas đóng. - Đặt áp lực khí thải : 0,05 – 0,07 mbar ( Chế độ bằng tay ). - Lượng gas cụm BG 3 , BG 4 sử dụng từ : 2,5 – 7 m 3 / h - Đặt tỷ lệ gas/ gió các cụm BG từ : 1,30 – 1,70. - Mở van gas tổng, đặt điều áp 1: 1,2 bar và điều áp 2: 40 mbar. - Mở van gas của các cụm BG 3 , BG 4 từ 3 – 5 phút trước khi châm lửa. - Đắt nhiệt độ cụm BG 4 từ: 300-400 0 C (chế độ bằng tay ). - Châm lửa các cặp van: 20,18,16 phía duới. Lượng gas/ gió tại các van khi đốt sử dụng cho phù hợp. - Nâng nhiệt độ thường đến 300 0 C trong 40 giờ. + Tốc độ nâng nhiệt từ: 5 – 10 0 C/h. + Khi nhiệt độ BG 4 = 120 0 C thì đẩy xe vào lò. Tốc độ đẩy: 100-140 phút/ xe - Khi nhiệt độ BG 4 = 300 0 C. + Đặt nhiệt độ cụm BG 3 = 600 0 C; BG 4 = 600 0 C, + Đốt các cặp van số: 21, 19, 17 phía dưới. + Dừng quạt cuối lò. + Nâng nhiệt từ: 300 0 C – 600 0 C trong 30h. Tốc độ nâng nhiệt từ: 5 – 15 0 C/h. - Khi nhiệt độ BG 4 = 600 0 C. + Đặt nhiệt độ cụm BG 3 = 800 0 C, BG 4 = 800 0 C + Đốt các cặp van 14, 13. + Nâng nhiệt từ: 600 0 C- 800 0 C trong 15h. Tốc độ nâng nhiệt từ: 10 – 15 0 C/h. + Tốc độ đẩy từ: 70- 90phút/ xe. - Khi nhiệt độ BG 4 = 800 0 C. Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 68 + Đặt nhiệt độ các cụm BG 3 = 1000 0 C , BG 4 = 1000 0 C. + Đốt các cặp van: 12, 11, 9, 7. + Thời gian nâng nhiệt độ từ 800 – 1000 0 C là: 15h. Tốc độ nâng nhiệt 10 – 15 0 C/h. - Khi nhiệt độ BG 4 = 1000 0 C. + Đặt nhiệt độ các cụm BG 3 = 1150 0 C; BG 4 = 1200 0 C. + 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 – 20 0 C/h. - Khi nhiệt độ BG 4 = 1200 0 C. Đặt nhiệt độ các cụm: BG 4 = 1300 – 1310 0 C, BG 3 = 1170 – 1190 0 C. BG 2 = 1020 – 1050 0 C, BG 1 = 850 – 900 0 C + Đặt tỷ lệ gas/gió của các cụm:BG 4 = 0,70 – 0,80; BG = 0,05 - 0,7; + Sử dụng gas/ gió của các cụm: BG 1 : P gas từ : 120 – 160 mm H 2 0; Lưu lượng gió đốt từ : 400 - 450 m 3 / h. BG 2 : P gas từ : 110 – 150 mm H 2 0; Lưu lượng gió đốt từ : 200 - 250 m 3 /h. + Đốt toàn bộ các cặp van còn lạil + Đẩy các xe xếp sản phẩm vào lò. Tốc độ đẩy xe: 60 – 70 phút/ xe. 4.2.2. Thao tác ngừng * Chuẩn bị - Kiểm tra đảm bảo an toàn: + Hệ thống xe goòng và các thiết bị vận hành. + Hệ thống lò nung: các can nhiệt, buồng đốt, van đốt, van chuông, các van an toàn, tường lò, vòm lò, máng cát, đường ray. + Hệ thống cung cấp gas bao gồm: Bồn chứa, máy hoá hơi, van điều áp. + Hệ thống quạt, đường ống dẫn gas, gió. + Hệ thống điện. Hệ thống điều khiển * Thao tác ngừng lò - Đẩy xe goòng trên xếp bao nung không đóng sản phẩm vào lò. Tốc độ đẩy từ : 60 – 70 phút/xe. Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 69 - Khi đẩy hết 16 xe goòng, bắt đầu hạ nhiệt độ lò nung tính theo nhiệt độ cụm BG 4 . - Chuyển nhiệt độ điểm đặt tại các cụm BG như sau: BG 4 = 1160 0 C, BG 3 = 1000 0 C. BG 2 = 950 0 C, BG 1 = 820 0 C + P khí thải duy trì từ : 0,05 – 007 mbar. + Tỷ lệ gas/ gió của các cụm BG 4 , BG 3 chuyển đặt từ 1,00 – 1,20. + Tốc độ hạ nhiệt độ từ : 15 – 25 0 C/ h. - Khi nhiệt độ BG 4 ≈ 1160 0 C chuyển nhiệt độ điểm đặt tại các cụm BG: BG 4 = 1000 0 C, BG 3 = 930 0 C. BG 2 = 820 0 C, BG 1 = 700 0 C Các thông số khác không thay đổi. - Khi nhiệt độ BG 4 ≈ 1050 0 C + Ngừng đẩy xe goòng. + Đóng van tổng và toàn bộ van gas cụm BG 1 , BG 2 + Ngừng quạt làm lạnh nhanh, quạt đẩy khí. + Thời gian hạ nhiệt từ 20 – 30 0 C /h - Khi nhiệt độ BG 4 ≈ 1000 0 C. Chuyển nhiệt độ đến điểm đặt các cụm: BG 4 = 850 0 C, BG 3 = 700 0 C. + Các thông số khác không thay đổi. + Thời gian hạ nhiệt độ từ 1000 – 850 0 C trong 10h. + Tốc độ hạ nhiệt tư 15 – 20 0 C/h - Khi nhiệt độ BG 4 ≈ 850 0 C. Chuyển nhiệt độ điểm đặt các cụm. BG 4 = 650 0 C, BG 3 = 600 0 C. + Các thông số khác không thay đổi. + Thời gian hạ nhiệt độ từ 850 – 650 0 C trong 10h. + Tốc độ hạ nhiệt tư 15 – 20 0 C/h - Khi nhiệt độ BG 4 ≈ 650 0 C. Chuyển nhiệt độ đến các cụm BG 4 = 650 0 C, BG 3 = 500 0 C. + Các thông số khác không thay đổi. + Thời gian hạ nhiệt độ từ 650 – 500 0 C trong 10h. + Tốc độ hạ nhiệt tư 15 – 20 0 C/h - Khi nhiệt độ BG 4 ≈ 500 0 C 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. Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 70 + Khởi động quạt làm lạnh nhanh, quạt đẩy khí. + Chuyển điều khiển các cụm BG về chế độ “ bằng tay”. Mở van gió của các van đốt từ : 70 – 100%. + Chuyển điều khiển áp lực về chế độ “ bằng tay”. Mở van khí thải từ : 70 – 100%. + Khi nhiệt độ các cụm BG từ : 150 – 200 0 C tiếp tục đẩy xe goòng vào. Tốc độ đẩy từ : 60 – 70 phút /xe. + Ngừng quạt làm lạnh nhanh, quạt thổi khí, quạt đẩy khí. + Thời gian hạ nhiệt độ từ 500 0 C 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. + I124.1 : Nút bấm dừng. + I124.2 : Đồng hồ báo áp lực lò. + I124.3 : Đồng hồ báo áp lực gió . + I124.4 : Đồng hồ báo áp lực gas. + I124.5 : Cảm biến nhiệt độ nhóm 1. + I124.6 : Cảm biến nhiệt độ nhóm 2 . + I127.4 : Cảm biến nhiệt độ nhóm 3. + I127.5 : Cảm biến nhiệt độ nhóm 4. + I125 2 : Đồng hồ báo áp lực gas nhóm 1. + I125.3 : Đồng hồ báo áp lực gas nhóm 2. + I125.0 : Đồng hồ báo áp lực gas nhóm 3. + I125.1 : Đồng hồ báo áp lực gas nhóm 4. + I127.1 : Nút bấm dừ ng van gió. + I127 2 : Nút bấm dừng gas khẩn cấp. + 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. Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 71 + I126.0 : Nút bấm dừng quạt khí đốt. +I127.3: Đồng hồ báo áp lực gas tổng. + I127.6 : Nút bấm dừng quạt làm lạnh. B. Các đầu ra : có 20 đầu ra : + Q124.0 : Van gas nhóm 1. + Q124.1 : Van gas nhóm 2. + Q124.2: Van gas nhóm 3. + Q124.3 : Van gas nhóm 4. + Q124.4 : Quạt làm lạnh. + Q124.5 : Quạt khí thải. + Q124.6 : Quạt gió đốt. + Q124.7 : Van gió nhóm 1. + Q125.0 : Van gió nhóm 2. + Q125.1 : Van gió nhóm 3. + Q1.25 2 : Van gió nhóm 4. + Q125.5 : Nhóm đầu đốt 1. + Q125.6 : Nhóm đầu đốt 2. + Q128.0 : Nhóm đầu đốt 3. + Q128.1 : Nhóm đầu đốt 4. + Q128.2 : Chạy máy đẩy. + Q128.3 : Nhóm đầu đốt phía trên. + Q127.7: Nhóm đầu đốt phía dưới. + Q127.4: Van gas tổng. + Q126.0 : Chuyển về chế độ bằng tay Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 72 4.3.1. Lưu đồ thuật giải các chương trình. 4.3.1. 1.Chương trình chạy kiểm tra thiết bị. START Chạy máy đẩy thuỷ lực t = 20 phút END No Yes Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 73 4.3.1.2.Sấy tự nhiên. START Chạy quạt làm lạnh cuối lò t = 72 giờ END No Yes Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 74 4.3.1.3.Sấy bằng nhiệt bức xạ: START Mở các van gas nhóm: Từ 1 đến 4 Chạy quạt làm lạnh, quạt khí thải cuối lò t = 80 phút Chạy quạt khí đốt No Yes [...]... nung trên nền PLC S7- 300 Đóng van gas nhóm 3 và 4 0 No 0 T = 600 C Yes Đóng van gas tổng 2 2 Đóng van gió nhóm 3 và 4 No T0= 2000C Yes 84 Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 Chạy quạt làm lạnh, quạt khí thải No t = 48 giờ Yes Chuyển về chế độ bằng tay END 85 Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 86 Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 4.3.2.Lập.. .Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 No PKĐ= 22mbar Yes 1 1 Mở các van gió từ cuối lò lên No t = 90 phút Yes Mở van gas nhóm: Từ 1 đến 2 phía trên No P = 250mH2O 75 Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 Yes Châm lửa các đầu đốt nhóm : 1 và 2 2 2, 2 2, No 0 0 T = 250 C Yes No t = 60 phút Yes Đẩy xe vào lò 76 2,, 2,, Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền. .. 81 Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 Chạy quạt khí thải END 4.3.1.6.Chương trình ngừng lò START T Đẩy xe goòng không đóng sản phẩm vào lò No M = 10xe 82 Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 Yes Ngừng đẩy xe goòng vào lò No T0= 10000C Yes Đóng van gas nhóm: 1 va 2 1 1 Đóng van gió nhóm: 1 và 2 No 0 0 T = 850 C Yes 83 Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên. .. khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 Nhiệt độ lò đạt 4000C Đóng các van gas, gió của nhóm : 1 và 2 3 3 Chạy quạt làm lạnh cuối lò END 77 Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 4.3.1.4.Chương trình nung sản phẩm START Mở toàn bộ các van gió nhóm: Từ 1 đến Mở van gas tổng No P = 1,2mbra 78 Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 Yes Mở van gas của cụm gas nhóm... Yes Đẩy xe vào lò 79 Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 Châm lửa các nhóm đầu đốt 3 và 4 phía trên No 0 0 T = 600 C Yes 2 2 Dừng quạt làm lanh cuối lò Mở van gas của cum gas nhóm 1 và 2 No t = 15 giờ Yes 80 Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 Châm lửa các đầu đốt nhóm: 1và 2 phía dưới No T0= 8000C Yes Châm lửa các đầu đốt nhóm 1 và 2 phía trên 3, 3 3, 3... cặp van gas phía trên: Q2.2 I2.0 T8 Q2.4 Network 18: Mở cặp van gas nhóm 4 phía trên: Q2.4 I2.0 T8 Q0.4 98 Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 Network 19: T9 đếm thời gian 12 giờ: T9 Q0.4 IN S5T#12H PV END + Chương trình ngưng lò: Network 1: Đẩy xe goòng không đóng sản phẩm vào lò: I0.0 I0.1 Q2.5 C1 Q2.5 99 Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 CV C1 R N #16... vào lò: I2.1 I1.4 I0.6 T5 Q2.6 Network 8: Đóng van gas nhóm 1: I2.5 Q0.1 I1.4 Network 9: Đóng van gas nhóm 2: I2.5 Q0.2 I1.4 92 Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 Network 10: Đóng van gió nhóm 1: I2.5 Q0.6 I1.4 Network 11: Đóng van gió nhóm 2: I2.5 Q0.7 I1.4 Network 12: Chạy quạt làm lạnh cuối lò: I2.5 I1.3 Q1.6 Q1.6 END 93 Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300. .. từ cuối lò lên: Q1.3 T3 Q1.1 Q1.0 Q0.7 Q0.6 90 Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 Network 6: T4 bắt đầu đếm thời gian 30 giây: T4 Q0.7 IN S5T#30S PV Network 5: Mở van gas nhóm: 1 và 2: I2.2 Q0.1 T4 Q0.1 Q0.1 I2.3 Q0.1 T4 Q0.2 Q0.2 Network 6: Châm lửa các đầu đốt nhóm: 1 và 2: Q0.2 I1.4 T4 Q1.7 Q1.7 I1.5 T4 Q2.0 91 Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 Network... Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 Network 7: Châm lửa đầu đốt nhóm 1 phía dươi: Q2.3 Q0.1 T6 Q1.7 Network 8: Châm lửa đầu đốt nhóm 2 phía dưới: Q1.7 Q2.3 Q2.0 Network 9: Đẩy xe vào lò: Q1.3 I1.4 Q2.6 Q2.6 I1.4 Q0.6 Network 10: Châm lửa đầu đốt phía trên: Q1.3 Q0.6 Q2.4 Network 11: Châm lửa đầu đốt nhóm 1 phía trên: Q2.4 I1.4 Q1.7 96 Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC. .. T2 Q1.6 Q1.6 T2 Q1.6 IN S5T#72H 88 PV Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 END +Chương trình sấy bằng nhiệt bức xạ: Network 1: Mở các van gas nhóm: Từ 1 đến 4: I0.0 I0.1 Q0.1 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Net work 2: Chạy quạt làm lạnh, quạt khí thải cuối lò: I0.4 I0.1 Q1.5 89 Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 Q1.6 Network 3: T3 bắt đầu đếm thơi gian 15 phút: T3 Q1.5 . Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 65 THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ LÒ NUNG TRÊN NỀN PLC S7-3 00 4.1. Sơ đồ công nghệ hệ thống lò. vào lò. Tốc độ đẩy từ : 60 – 70 phút/xe. Thiết kế điều khiển nhiệt độ lò nung trên nền PLC S7- 300 69 - Khi đẩy hết 16 xe goòng, bắt đầu hạ nhiệt độ lò nung