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推焦联锁系统功能优化

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-09-29  作者:于庆泉,崔金林,孙强,初晓旭  浏览次数:433
 
核心提示:摘要: 为了解决鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司原设计推焦联锁系统存的安全问题,通过对推焦联锁系统进行功能优化,从而提高了系统的安全性能,确保了炼焦生产的有序进行,使经济效益和安全效益得到了提高。 关键词: 炼焦;联锁系统;推焦急停;功能优化
 推焦联锁系统功能优化

于庆泉,崔金林,孙强,初晓旭

(鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司, 辽宁 营口 115007)

摘要: 为了解决鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司原设计推焦联锁系统存的安全问题,通过对推焦联锁系统进行功能优化,从而提高了系统的安全性能,确保了炼焦生产的有序进行,使经济效益和安全效益得到了提高。

关键词: 炼焦;联锁系统;推焦急停;功能优化

推焦联锁系统是炼焦生产中最关键的安全联锁系统,用于推焦车、拦焦车与熄焦车的协调控制,避免出现红焦落地事故,确保炼焦生产安全有序进行。 其中推焦急停功能是推焦联锁系统的关键组成部分,可以在红焦外溢时及时控制推焦杆停止动作, 最大程度地减少红焦外溢量,降低事故损失,保证操作人员的人身安全。 因此,推焦急停功能是推焦联锁系统的“最后一道防线”。

而鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司炼焦部原设计推焦联锁系统存在推焦急停信号优先级偏低等设计缺 陷,存在一定的安全隐患,为保证炼焦生产安全有序进行,在对原联锁控制系统控

制流程及缺陷分析基础上,对控制系统程序进行系统功能优化,使推焦联锁系统的实用性、可靠性和智能性得到提升,从本质上提高了系统的安全性能。

1 原推焦联锁系统的控制流程及缺陷

1.1 原推焦联锁系统的控制流程

推焦过程是推焦车推焦、拦焦车导焦、熄焦车接焦等动作相互配合的生产过程,示意图见图 1。

图片1 

推焦联锁系统要求推焦车、 拦焦车以及熄焦车必须满足以下条件, 方可允许推焦车推焦杆前进推焦:

(1) 推焦车、拦焦车、熄焦车对准同一炭化室中心;

(2) 拦焦车导焦栅在前限,导焦栅锁闭在前限,无推焦急停信号;

(3) 熄焦车旋转焦罐已旋转或湿熄车厢已关闭,无推焦急停信号。

原设计推焦联锁系统的控制流程如图 2 所示。 联锁模式下,系统首先判断推焦车(PC)与拦焦车(TC)、熄焦车(LC)的位置对应关系,因为推焦车可能与不同的拦焦车和熄焦车配合作业,所以只有在所有车辆对准的炭化室号都一致时方可进行其他条件的判断。 当与推焦车对准同一炭化室的拦焦车满足联锁条件且无推焦急停信号,并且与推焦车对准同一炭化室的熄焦车满足联锁条件且无推焦急停信号时,推焦杆方可在推焦车司机的操作下前进;否则,即使推焦车司机发出推焦杆前进指令,推焦杆也不会动作。 在推焦杆前进推焦过程 中,上述任一条件缺失,或者对应的拦焦车、熄焦车司机发出推焦急停信号,推焦杆立即停止。

图片2 

解锁模式主要用于推焦联锁系统本身故障或拦焦车、 熄焦车个别信号故障而无法形成联锁推焦条件时的推焦操作。 解锁模式下,系统不做任何判断, 直接允许推焦, 此时系统没有任何联锁保护,即使拦焦车、熄焦车司机发出推焦急停信号,推焦杆也不会停止。

1.2 原推焦联锁系统存在的缺陷

经过深入分析,推焦联锁系统的功能缺陷如下:

(1) 推焦车解锁推焦后需要手动恢复联锁推焦模式。 一旦操作人员忘记恢复推焦联锁模式,系统便一直处于解锁状态, 增大了发生红焦落地事故的风险几率;

(2) 只有正在配合生产的车辆发出急停信号才能控制推焦杆停止。即使备用车辆的司机较早发现红焦落地事故也不能及时停止推焦动作,不利于事故危害程度的控制;

(3) 解锁推焦时拦焦车和熄焦车的推焦急停信号无法控制推焦杆急停。 一旦推焦车司机因误操作推焦,即使拦焦车熄焦车司机及时发现也无法及时停止推焦动作,不利于事故危害程度的控制。

2 推焦联锁系统的功能优化

2.1 增加推焦联锁模式自复位程序

为了防止操作人员在解锁推焦后忘记恢复联锁推焦模式,在控制系统程序中增加了推焦联锁模式自复位功能,如图 3 中 a 位置所示。

图片3 

当推焦车完成推焦启动走行开往下一炉号时,系统自动将推焦解锁信号复位,将推焦联锁信号置位, 确保下一炉推焦前操作模式恢复到联锁推焦模式。

2.2 改变推焦急停信号在控制流程中的位置

为了使备用车辆的推焦急停信号同样可以控制推焦杆,改变推焦急停信号在推焦联锁控制流程中的位置。 改进后的推焦联锁控制流程见图 4,如图 4 中 a 位置所示,推焦急停信号跳出作业车辆识别支路,移到判断流程的主路径位置,使所有车辆的推焦信号都能控制推焦杆停止,从而实现了备用车辆推焦急停信号控制推焦杆停止的功能。

图片4 

2.3 采用“后门控制”方式提高急停信号优先级

为了解决解锁推焦过程中推焦急停信号无法控制推焦杆停止的问题, 必须提高推焦急停信号的优先级。 但如果直接使推焦急停信号的优先级高于推焦解锁信号, 那么当由于某种原因导致推焦急停信号一直存在时,将彻底无法推焦,造成焦炉停产。 因此采用了一种“后门控制”的方式,能够较好地解决这一问题。 借助焦炉机车无线通讯网络, 将熄焦车或拦焦车发出的推焦急停信号越过中央协调控制器,直接传输给推焦车,推焦急停信号后门控制示意图如图 5 所示。 实线表示原设计的信号传输路径,虚线表示新增的信号传输路径。利用推焦急停信号的上升沿信号将推焦解锁信号复位, 将推焦联锁信号置位, 如图 3 中 b 位置所示。 此时推焦联锁系统的判断流程将被拉回到联锁推焦判断流程,推焦杆必然停止,如图 4 中 b 位置所示。 如果操作人员确认熄焦车或拦焦车发出的推焦急停信号为虚假信号, 各车实际位置满足安全推焦要求, 可以再次切换到解锁推焦模式进行推焦。 这样既提高了推焦急停信号的优先级,实现了解锁推焦情况下推焦急停信号控制推焦杆停止的功能, 又避免了虚假的推焦急停信号影响生产时间的情况发生,实现了智能化、柔性化的联锁保护功能。

图片5 

2.4 取得的效果

通过上述改进措施, 实现了推焦联锁系统功能的三项优化:

(1) 推焦联锁模式自复位功能。 使推焦操作的联锁使用率由改进前的 80%左右提高到 95%以上, 避免了因操作人员忘记恢复联锁模式而引发红焦落地事故的发生;

(2) 使用备用车辆的推焦急停信号控制推焦杆停止的功能。 使推焦杆受控范围由原设计的 2台车(1 台拦焦车和 1 台熄焦车)扩展到全部 7 台车(4 台拦焦车和 3 台熄焦车),推焦杆受控范围比例由 28.6%提高到 100%,避免了较大和重大红焦落地事故的发生;

(3) 解锁推焦模式下推焦急停信号控制推焦杆停止的功能。 使推焦杆受控率由原设计的联锁模式可控(解锁模式不可控)扩展到全模式可控,推焦杆受控率由 50%提高到 100%,形成了“想出事故都不可能”的安全生产环境,消除了人为红焦落地事故发生的可能性。

上述功能的实现, 提高了推焦联锁系统的实用性、可靠性和智能性,从本质上提高了系统的安全性能,确保了炼焦生产能够安全有序地进行。

3 结论

推焦联锁系统功能优化是一个对已有技术消化吸收、二次创新的实践过程。 通过增加推焦联锁模式自复位程序,改变系统的控制流程,以及创造性地采用“后门控制”的方式提高推焦急停信号优先级等方式,优化了推焦联锁系统的功能,提升了推焦联锁系统的安全性和可靠性, 确保了炼焦生产能够安全有序地进行。

 
 
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