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1、达钢二棒加热炉项目电气调试方案二零一零年三月总程序工程概述：本工程为上海嘉德环境能源科技有限公司设计电气仪表系统，达钢集团公司建设，达钢二棒加热炉项目工程。采用 PLC 控制系统调节操作。1、编制说明1.1 适用范围本方案适用达钢二棒加热炉项目工程电气自动化仪表安装工程。基础框架安装施工准备电缆桥架施工 电气室交接基础框架安装现场控制箱、接线箱安装盘箱安装仪表设备安装电气设备安装电缆敷设、电气盘箱接线、现场设备接线供电系统调试电气室受电单体试车无负荷联动试车烘炉接地施工燃烧系统调试2、编制依据2.1 达钢二棒加热炉项目工程自动化仪表安装自控专业施工图纸2.2 所采用的标准范围2.2.1工业自动
2、化仪表工程施工及验收规范 GBJ93-862.2.2自控安装图册 HGJ516-872.2.3自动化仪表安装工程质量检验评定标准 GBJ131-903、 电气调试本工程采用了先进的自动化控制设备，尤其是三电系统调试工作量大，技术要求高。要使电气装置的性能较好地满足设计和生产工艺要求，需在以下几方面采取措施保证调试工作的质量 选派有调试经验的业务骨干提前介入系统的调试准备，对调试人员进行有针对性的技术培训； 选用本公司近年来购置的先进仪器仪表，确保检测结果的准确可靠及高精度等级； 积极配合设备供货厂家派来的调试专家，共同制定科学的调试计划及调试方案，本着“一切问题都视作我们的问题”这一宗旨，为甲
3、方及专家提供满意的服务。 系统送电后做好安全、保卫消防工作。按照试运转规程，定期巡视，严格控制，不准无关人员进入试运现场。如其他人员必须进入时要安排好工作区域，采取必要的防护措施，以防触电、机械损伤的事故发生。3.1、 校线校线是调试工作的重要起点，校线质量的好坏直接影响到下一步调试工作的进程，有一点疏忽，都可能造成重大的设备损坏。校线前要先熟悉图纸和设备说明书，对设备和系统有个全面的了解。熟悉图纸时，若发现有设计问题或原理问题，应及时提供给设计院或外方专家，在设计变更未到前，不允许随便改动图纸或凭想象校线。校线时应拆下的必须拆下，比较精密的电子器件，不允许有过电压冲击，故应把其联结插头拔下后
4、再校线。在校盘内线时，应该检查设备元器件是否与设计图纸相符，型号是否一致，有无元件缺少或损坏，校完的线应在图纸上做好相应的记录，以免漏线。对于所发现的问题，应及时整理并上报有关方面处理。3.2、供电调试电气设备调试是在设备安装结束后，能源介质都已顺利开通的情况下进行，主要任务是检查设备性能和安装质量、完善电气及自动化系统，为热试车创造条件。电气设备前期调试以配合供配电设备调试为主，保证电气设备及时送电，为全面开展调试工作打好基础。中后期调试以配合传动调试等为重点。调试要求对电气设备进行认真仔细的检查、考核，尽快完成配合设备单体调试，及时发现问题，及时解决，最终保证联动调试成功。3.3、 PLC
5、 和计算机系统调试计算机系统：原对计算机系统进行配线检查，配合专家调试。PLC 系统配线（包括接地）检查，保证接线正确，接地符合技术要求。光缆及通信电缆检查，地址设定，网络贯通。输入接口检查：使现场操作开关、检测器、限位开关、压力接点、流量接点等动作，PLC 检查其动作应准确。输出接口检查：PLC 模拟“1”信号，确认继电器、电磁阀等动作正确。确认操作台或操作盘上的指示灯亮。注意：电磁阀、继电器空操作，机械设备不动作。连锁及报警信号的确认。配合机械人员调限位开关、检测器等，机械设备通过 PLC 程序单体调试。配合 PLC 软件专家进行程序调试，传动设备单体带程序调试。配合 PLC 半自动调试，
6、区域联动试车。配合 PLC 自动调试，联动试车。3.4 电气传动调试a) 线路检查所有外线根据施工图纸，校对准确并核对电机铭牌数据、PLG 型号、电机抱闸铭牌数据等是否与设计相符，并进行接地检查。b) 变频器的调试步骤如下1) 变频器在通电试验前，必须检查以下工作是否完成： 应检查装置是否完整无损； 外部连线是否全部正确连接； 变频器外壳是否可靠接地； 信号电缆的屏蔽层是否接地； 检查电网电压、直流母排电压和操作电源电压是否符合变频器的要求； 变频器控制的机械设备是否具备运转条件； 变频器放置一年以上时，中间电容必须重新充电。2) 变频器的调试步骤：在确认以上工作都完成以后，方可给变频器通电进
7、行调试。变频器的具体调试步骤如下： 恢复成工厂设定值。不同型号的变频器参数代码不同，可根据说明书或其它有关说明选用相应的代码进行设定。则所有参数值都将被自动设置成出厂时的默认值。这种设置可以驱动电机。 输入电机铭牌数据。分别输入参数：开/闭环控制类型、电机额定电压、电机额定电流、电机功率因素、电机额定频率、电机额定转速、电机极对数、电机冷却方式及电机热时间常数。若参数输入无误，则变频器显示“准备运行”状态。 变频器参数优化。经过以上设置后，变频器已经可以投入使用了，但要使电机的各项性能达到最佳状态，还需要进一步对变频器内部的各项参数进行优化组合。变频器会对电流环和转速环分别进行优化。全部通过后
8、，变频器即可投入正常使用。 功能测试。变频器一般都带有简易操作面板，面板上有开机键、关机键及正反转键等按键，开通这些键的功能后，使用这些键对电机进行控制。通过以上各项参数的设置及功能测试合格后，变频器的调试也即完成，对于有特殊要求和工艺板的变频器，也可调节相应的参数完成调试。e) 非调速传动控制系统非调速低压交流电机由电动机控制中心（MCC）配电。调试时，除了通常的校线、测量绝缘电阻等程序之外，还应按照图纸上设计的地址设定各个控制小抽屉网络地址，通讯网络开通以后，检查它和主机的通讯。在 MCC 空操作及试运转时，每个小抽屉上都配有多功能智能继电器，可直接模拟各种故障。1) 测量主回路和控制回路
9、电源电压，确认相序。2) 脉冲检查和无负荷电压发生试验。3) 5HZ 运转，电机运转方向确认。4) 参数设定。5) 测电机空载时在 5HZ、25HZ 和 50HZ 时的电流、电压和转速并记录。6) 机械直接试运转，电机考核。7) 加减速试验，记录波形。8) 速度阶跃响应试验（由 PLC 发阶跃信号）记录波形。9) 测量电机负荷时在 5HZ、25HZ 和 50HZ 时的电流、电压和转速，并记录。f) MCC 柜的调试1) 测量主回路和控制回路的绝缘电阻。2) 测量主回路和控制回路电源电压。3) 参照原理图进行空操作，过热保护整定，按设计要求进行。4) 确认电机运转方向，测量电机空载电流和转数，并
10、记录。5) 配合机械电机考核。6) 配合 PLC 带机械调试。3.5 仪表的调试 自控仪表的调试工作是安装过程的重要组成部分，校线也是仪表调试工作中一个非常重要的内容。它可以发现在设计和安装中出现的很多问题。对系统进行校线时，不要按接线图进行，应按照仪表的系统图进行，这可以发现有可能发生的设计问题。对于接线有疑问时，在取得设计院的确认后方可进行改动，改动部分应在图纸上表明。调试分为单体调试和系统调试。a) 单体调试单体调试是安装之前，在仪表调试间进行的调试，为一次调试。是检查仪表是否符合各能指标或在运输和存储过程中有否损坏，有无缺陷、缺件。单体调试要按说明要求或国家、行业、企业标准、调试规范的
11、要求进行调整、校验，以保证仪表在安装前质量性能是合格的。一次仪表调试的调整间要符合规定，如温度、气源、电源及上下水等所具备的条件。调试还要准备合格的标准仪器，要求表正仪表的精度要高于被校仪表二级。标准仪表要在检验合格有效期内，不允许超期使用。检验员要有有效的行甲方部门发放的检验员证，并与需要检定的项目相同。被校仪表设备在调校时，按使用说明技术要求和技术参数进行性能试验。被校仪表进行灵敏度、正行程和反行程基本误差及回差调校。如：被调智能型压力变送器的完整校验包括以下任务：1) 组态模拟输出参数 设定过程变量单位 设定输出形式 重设量程 设定阻尼2) 校验传感器 完全微调：利用“模拟输出微调”指令
12、，调整变送器 420 毫安点的电流输出。 零点微调：使变送器通大气，并且将手操器与测量回路相连。遵循手操器提供的指令完成零点微调的调整。3) 校验 420MA 输出 420MA 输出微调 利用其它标尺进行 420MA 输出微调。4) 确定校验频率根据应用性能要求和过程条件，计算出校验频率。b) 系统调试系统调试是在仪表安装完毕后对回路系统进行的调试，为二次调试。二次调试是检查自控仪表回路，包括管路、线路在内各环节是否可靠，检查在安装过程中或就位后，以对位置和环境造成仪表表示值的改变进行必要调整和整定。1) 系统调试具备的条件：系统安装全部完毕，管路清扫、试压合格，电缆（线）绝缘检查合格；附加电
13、阻配制符合要求；电源、气源符合仪表运行的要求。2) 系统调试内容及方法： 检测系统：在信号的发生端输入模拟信号，在显示仪表处观察示值。系统的误差不超过规定的表示值即为合格。 调节系统：检查并确定调节器及执行器的动作方向，用手动操作机构输出信号，检查执行器全行程。在系统的信号发生端输入模拟信号。检查调节器基本误差和各种特性、性能，使之符合要求。 报警系统：首先进行给定值整定，再在输入端输入模拟信号，检查音响。 联锁系统：对各联锁值整定完毕后，与电气专业一起执行分项及整套联动试验，确认无误。所有的单体和系统调试均需提供详细的校验记录c) 仪表系统投运前，注意以下几点1) 蒸气的流量、压力系统投运前
14、，在冷凝器内注满洁净的清水，以防止蒸气烫坏变送器。2) 测液位的平衡容器在系统投运前也注入洁净的清水，并注意排掉导压管中的空气。3) 安装于露天的调节阀门采取严格的防水措施，否则不得随意打开。4) 调节阀在调整前，认真确认气源压力是否与仪表所需压力一致，以免造成损坏流量，从而，保证炉温的控制精度。36 仪控控制联锁及故障对策3.6.1 煤气总管压力控制为防止煤气压力过低时回火，煤气还设计总管快速切断阀，当煤气接点压力过低等紧急情况发生时，快切阀立即关闭。3.6.2 空气总管压力控制为了稳定燃烧，空气总管设风机进口阀调节稳定空气压力。采用单回路控制方式。鼓 风 机空 气总 管 压 力单 回 路
15、P I D控 制 器空 气 总 管压 力 设 定 值入 口 挡 板+-3.6.3 炉膛压力的调节炉膛压力主要通过设于排烟管道上调节阀的开度进行调节，正常时应保持炉膛微正压 30Pa,以防止外部冷气侵入和火焰外逸。以均热段炉压测点为被控参数，以各段电动调节阀为操纵量。从炉气平衡出发，烟道排烟量应该与供风量相平衡，故采用前馈反馈控制方式。因为炉门经常开关，会引起炉膛压力频繁波动。在测量值经常变化的情况下烟道挡板易产生振荡，不能进行有效的控制。为此，设计开关炉门时控制输出锁定保持功能，即开关炉门时，位置保持不变，到位后恢复调节功能。3.6.4 蓄热换向控制正常工作时换向周期 4060 秒左右，采用双
16、重信号控制，一是以时间为控制参数。1）控制内容所有换向阀的动作命令信号；所有换向阀到位检测信号；所有蓄热式烧嘴空气排烟温度检测信号；2）控制方式自动方式：按照预先给定的换向逻辑自动进行换向（一级） 。手动方式：在 CRT 上由操作员将换向系统的某一换向单元人为跳出自动换向逻辑（此时其它换向单元继续换向） ，强制某一换向阀的开闭（0 级）。现场手动方式：加热炉现场点击某一换向阀电磁阀的按钮，现场强制该换向阀的开闭。3）换向控制系统主要功能：换向逻辑上每一个换向阀的动作均以上一级换向阀到位信号为前馈信号，从根本上杜绝了换向过程中向烟气中的泄漏，同时可以精确检测每一台换向阀的打开、关闭的严密程度，一旦检测到阀门故障立即关闭相应烧嘴；定时时间可任意设定；各独立换向单元之间的轮序换向，减小换向瞬间的炉膛压力波动；独立换向单元强制跳出换向序列逻辑；独立换向单元
