助燃风机联动控制系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种助燃风机联动控制系统和方法，该系统包括，空气压力检测装置，风门控制装置，电源控制装置，人机交互界面和PLC装置。该PLC装置根据该空气压力检测装置输出的空气压力值对助燃风机的风门开度进行控制，并根据空气压力值和风门开度判断是否需要启动一台追加的助燃风机或者需要停止一台正在运行的助燃风机。本发明专利技术的系统和方法，减少了由于助燃风机的最佳启动个数无法确定带来的电能的浪费，同时克服了负荷量波动时的助燃风机选择困难，并减少了操作人员的劳动负荷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及加热炉仪表自动化控制，特别涉及加热炉助燃风机的控制。
技术介绍
为有效地对板坯进行加热，热轧厂一般会配置多座板坯加热炉,通常采用混合煤气作为燃料。为实现理想燃烧，必须配置有助燃风机以提供连续稳定的空气量实现目标空燃比控制。通常情况下每座加热炉对应配置有2台助燃风机，配置方式如图1所示，风量的大小靠调节风门开度来实现，一方面确保大负荷时风量的需求，另外一方面2台的配置也方便维护和切换。这样的配置在每座加热炉用一台助燃风机无法提供足够的风量、用两台助燃风机又有很多风量富余的情况下，会造成能源的浪费。特别是配置有多座加热炉时，比如有3座加热炉、6台助燃风机，当一座加热炉用一台助燃风机满足不了需求时，就需要将6台助燃风机全部开启，能源的浪费就更为明显。为了解决此问题，对助燃风机的管路配置进行了改进，改进之后的配置方式如图2所示。助燃风机和加热炉之间没有严格的对应关系，而是将助燃风机出口的管路连接在一起，共同为多座加热炉提供风量。这样可以根据负荷和检修的需求灵活地选择需要启动的风机。比如有3座加热炉、6台助燃风机，当一座加热炉用一台助燃风机满足不了需求时，可以根据情况只开启4台或者5台助燃风机，而不用将6台全部开启。同时在检修方面也比较灵活。这样既降低了电能消耗又方便了助燃风机的检修和切换。随着此类配置方式的使用，逐渐暴露出一个难题，即如何选择助燃风机的最佳启动个数，才能在满足工艺要求和负荷变化的情况下实现最佳的节能效果。实际的工况是不断变化的，随着负荷量的波动，风门的开度也会跟着波动，一旦负荷增加的太多，风门开度调节到最大时仍然无法有效地满足需求，就需要再启动一台助燃风机。一旦负荷减少的太多，风门开度调节到最小时风量仍然有富余，就需要停止一台助燃风机。如果加热炉负荷变化频繁的话势必对助燃风机的选择和控制带来困难，同时也增加了操作人员的工作量。实际操作时，通常为了确保安全，操作人员一般是优先确保高值，比如当前的工况开启4台助燃风机比较合理，风门的开度偏大在60%左右，此时操作人员一般会选择开启5台助燃风机，因为这样即使负荷有大幅波动也不需要担心风量不足，至于富余的风量，通过加热炉本身流量的调节来控制。确保高值的这一策略虽然保证了风量的充足并且降低了操作人员的工作量，但还是会造成能源的浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，为了解决现有技术中存在的上述问题，而提出了一种助燃风机联动控制系统和方法。在本专利技术的一个方面，公开了一种助燃风机联动控制系统，该系统包括，空气压力检测装置，风门控制装置，电源控制装置，人机交互界面和PLC装置，其特征在于，该空气压力检测装置设置在助燃风机连接总管上，其输出端口与该PLC装置的第一输入端口通信连接，该空气压力检测装置用于实时检测助燃风机连接总管的空气压力，并将助燃风机连接总管的空气压力值实时输出至该PLC装置；该风门控制装置的输入端口与该PLC装置的第一输出端口通信连接，该风门控制装置的输出端口与该PLC装置的第二输入端口通信连接，该风门控制装置在该PLC装置的第一输出端口的输出信号的控制下对每台助燃风机的风门开度进行独立控制，并且将每台助燃风机的风门开度输出到该PLC装置；该电源控制装置的输入端口与该PLC装置的第二输出端口通信连接，该电源控制装置在该PLC装置的第二输出端口的输出信号的控制下对每台助燃风机的电源进行独立控制，即开启或关闭助燃风机的电源；该人机交互界面的输入端口与该PLC装置的第三输出端口通信连接，该人机交互界面的输出端口与该PLC装置的第三输入端口通信连接，以实现该PLC装置与操作人员的交互；以及，该PLC装置的第一输入端口与该空气压力检测装置的输出端口通信连接，该PLC装置的第二输入端口与该风门控制装置的输出端口通信连接，该PLC装置的第三输入端口与该人机交互界面的输出端口通信连接，该PLC装置的第一输出端口与该风门控制装置的输入端口通信连接，该PLC装置的第二输出端口与该电源控制装置的输入端口通信连接，该PLC装置的第三输出端口与该人机交互界面的输入端口通信连接。在本专利技术的另一个方面，公开了一种助燃风机联动控制的方法，该方法包括调控助燃风机风门开度的过程P21，PLC装置控制正在运行的一台或多台助燃风机的风门开度保持一致，其特征在于，所述过程P21包括如下步骤：S21.空气压力检测装置实时检测助燃风机连接总管的空气压力并将该连接总管的空气压力值实时输出到该PLC装置；S22.该PLC装置判断该连接总管的空气压力值与空气压力设定值的大小关系，当该PLC装置判断出该连接总管的空气压力值小于该空气压力设定值时，执行步骤S23-1，否则，执行步骤S23-2；S23-1.该PLC装置判断该正在运行的一台或多台助燃风机的风门开度与风门开度上限值的大小关系，当该PLC装置判断出该正在运行的一台或多台助燃风机的风门开度小于该风门开度上限值时，执行步骤S24-1，否则，执行过程P22以启动一台追加的助燃风机；S24-1.该PLC装置控制风门控制装置使得正在运行的一台或多台助燃风机的风门开度增大；S23-2.该PLC装置判断该正在运行的一台或多台助燃风机的风门开度与风门开度下限值的大小关系，当该PLC装置判断出该正在运行的一台或多台助燃风机的风门开度大于该风门开度下限值时，执行步骤S24-2，否则，执行过程P23以停止一台正在运行的助燃风机；S24-2.该PLC装置控制风门控制装置使得正在运行的一台或多台助燃风机的风门开度减小。进一步地，所述过程P22包括如下步骤：S31.该PLC装置输出启动一台追加的助燃风机的控制信号到该电源控制装置，该电源控制装置开启一台追加的助燃风机的电源；S32-1.该PLC装置控制该风门控制装置使得该追加的助燃风机的风门开度逐步增大，以接近该正在运行的一台或多台助燃风机的风门开度，当该追加的助燃风机的风门开度与该正在运行的一台或多台助燃风机的风门开度一致时，该PLC装置控制该风门控制装置使得该追加的助燃风机的风门开度停止增大；S32-2.与步骤S32-1同时，该PLC装置控制该风门控制装置使得该正在运行的一台或多台助燃风机的风门开度逐步减小，直至该追加的助燃风机的风门开度与该正在运行的一台或多台助燃风机的风门开度一致时，该PLC装置控制该风门控制装置使得该正本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种助燃风机联动控制系统，该系统包括，空气压力检测装置，风门控制装置，电源控制装置，人机交互界面和PLC装置，其特征在于，该空气压力检测装置设置在助燃风机连接总管上，其输出端口与该PLC装置的第一输入端口通信连接，该空气压力检测装置用于实时检测助燃风机连接总管的空气压力，并将助燃风机连接总管的空气压力值实时输出至该PLC装置；该风门控制装置的输入端口与该PLC装置的第一输出端口通信连接，该风门控制装置的输出端口与该PLC装置的第二输入端口通信连接，该风门控制装置在该PLC装置的第一输出端口的输出信号的控制下对每台助燃风机的风门开度进行独立控制，并且将每台助燃风机的风门开度输出到该PLC装置；该电源控制装置的输入端口与该PLC装置的第二输出端口通信连接，该电源控制装置在该PLC装置的第二输出端口的输出信号的控制下对每台助燃风机的电源进行独立控制，即开启或关闭助燃风机的电源；该人机交互界面的输入端口与该PLC装置的第三输出端口通信连接，该人机交互界面的输出端口与该PLC装置的第三输入端口通信连接，以实现该PLC装置与操作人员的交互；以及，该PLC装置的第一输入端口与该空气压力检测装置的输出端口通信连接，该PLC装置的第二输入端口与该风门控制装置的输出端口通信连接，该PLC装置的第三输入端口与该人机交互界面的输出端口通信连接，该PLC装置的第一输出端口与该风门控制装置的输入端口通信连接，该PLC装置的第二输出端口与该电源控制装置的输入端口通信连接，该PLC装置的第三输出端口与该人机交互界面的输入端口通信连接。...

【技术特征摘要】
1.一种助燃风机联动控制系统，该系统包括，空气压力检测装置，
风门控制装置，电源控制装置，人机交互界面和PLC装置，其特征在
于，
该空气压力检测装置设置在助燃风机连接总管上，其输出端口与
该PLC装置的第一输入端口通信连接，该空气压力检测装置用于实时
检测助燃风机连接总管的空气压力，并将助燃风机连接总管的空气压
力值实时输出至该PLC装置；
该风门控制装置的输入端口与该PLC装置的第一输出端口通信连
接，该风门控制装置的输出端口与该PLC装置的第二输入端口通信连
接，该风门控制装置在该PLC装置的第一输出端口的输出信号的控制
下对每台助燃风机的风门开度进行独立控制，并且将每台助燃风机的
风门开度输出到该PLC装置；
该电源控制装置的输入端口与该PLC装置的第二输出端口通信连
接，该电源控制装置在该PLC装置的第二输出端口的输出信号的控制
下对每台助燃风机的电源进行独立控制，即开启或关闭助燃风机的电
源；
该人机交互界面的输入端口与该PLC装置的第三输出端口通信连
接，该人机交互界面的输出端口与该PLC装置的第三输入端口通信连
接，以实现该PLC装置与操作人员的交互；
以及，该PLC装置的第一输入端口与该空气压力检测装置的输出
端口通信连接，该PLC装置的第二输入端口与该风门控制装置的输出
端口通信连接，该PLC装置的第三输入端口与该人机交互界面的输出
端口通信连接，该PLC装置的第一输出端口与该风门控制装置的输入
端口通信连接，该PLC装置的第二输出端口与该电源控制装置的输入

\t端口通信连接，该PLC装置的第三输出端口与该人机交互界面的输入
端口通信连接。
2.一种用权利要求1所述的系统进行助燃风机联动控制的方法，
该方法包括调控助燃风机风门开度的过程P21，PLC装置控制正在运
行的一台或多台助燃风机的风门开度保持一致，其特征在于，所述过
程P21包括如下步骤：
S21.空气压力检测装置实时检测助燃风机连接总管的空气压力并
将该连接总管的空气压力值实时输出到该PLC装置；
S22.该PLC装置判断该连接总管的空气压力值与空气压力设定
值的大小关系，当该PLC装置判断出该连接总管的空气压力值小于该
空气压力设定值时执行步骤S23-1，否则，执行步骤S23-2；
S23-1.该PLC装置判断该正在运行的一台或多台助燃风机的风门
开度与风门开度上限值的大小关系，当该PLC装置判断出该正在运行
的一台或多台助燃风机的风门开度小于该风门开度上限值时，执行步
骤S24-1，否则，执行过程P22以启动一台追加的助燃风机；
S24-1.该PLC装置控制风门控制装置使得正在运行的一台或多台
助燃风机的风门开度增大；
S23-2.该PLC装置判断该正在运行的一台或多台助燃风机的风门
开度与风门开度下限值的大小关系，当该PLC装置判断出该正在运行
的一台或多台助燃风机的风门开度大于该风门开度下限值时，执行...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志强，黄夏兰，赵海滨，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31