水泥技术|浅谈中控操作画面信号的设置

   日期:2017-03-09     来源:建材之家    作者:防水之家    浏览:41    评论:0    
核心提示:摘要:中控操作画面与信号的设置包括操作画面的绘制,趋势图的设定,报警参数的设置,及建立和加强必要的联锁关系等等。中控操作画面与信号的设置是否合理和科学,关系到中控操作员对整个系统工况的正确判断和把握。因此要求中控操作画面形式和使用逻辑简洁明了,而且每一时刻、某一时段的运行状况和运行参数都有详实的记录,便于查阅、对比和分析。关键词:中控操作画面 信号
防水之家讯:中控操作画面与信号的设置包括操作画面的绘制,趋势图的设定,报警参数的设置,及建立和加强必要的联锁关系等等。中控操作画面与信号的设置是否合理和科学,关系到中控操作员对整个系统工况的正确判断和把握。因此要求中控操作画面形式和使用逻辑简洁明了,而且每一时刻、某一时段的运行状况和运行参数都有详实的记录,便于查阅、对比和分析。

关键词:中控操作画面 信号 趋势图 报警参数 设置

0引言

自计算机集中控制技术出现以来,水泥企业的自动化水平得以空前地提高,不仅使各个部分的设备运行放在一张简洁明了的中控操作画面上,集中管理,一目了然,而且每一时刻、某一时段的运行状况和运行参数都有了详实的记录,便于查阅、对比和分析,便于从总体上把握系统运行状况。

由于各个公司自动化水平不一,操作系统也就各具特色,尽管万变不离其宗,所有的系统本质上都涵盖了上述功能,但不能排除某些不合理之处,给中控操作带来不便。笔者先后工作于不同公司,对此深有体会。本文就中控操作画面信号的设置进行分析,仅供参考。

1中控操作画面要简单明了

中控操作画面中,我们首先看到的是系统工艺流程图,是现场设备、物流、气流走向在中控电脑画面上的直观显示。笔者每上岗一个新的生产线,有一个习惯,就是先打印一份中控操作画面上的工艺流程图,然后携带着到现场一台设备一台设备地找,一个测温测压点一个测温测压点地对应,目的是把中控与现场紧密联系起来。在这个过程中,笔者感受到操作画面简单明了的重要性。

操作画面简单明了,包括形式和使用逻辑的简洁明了,这不仅有利于操作员把中控与现场紧密联系起来,还有利于与现场岗位人员以及工程师的沟通与交流。操作画面如何绘制才算形式和使用逻辑简单明了?笔者认为:(1)清除不必要显示的设备;(2)中控画面应按顺序标注现场设备;(3)杜绝信号错位;(4)重视关联信号的显示。

清除不必要显示的设备,是中控操作画面工艺流程图简单明了的关键。而有的企业的操作画面偏偏被搞得很复杂。笔者曾在某公司生料粉磨部分和窑头部分的中控操作画面上见到了窑尾的SP锅炉,窑头部分的沉降室、AQC锅炉等,这些设备完全没有必要在本系统显示,其只能使系统看起来更复杂,对窑操和磨操似乎没有什么意义。

中控画面按顺序标注现场设备,不仅有利于中控操作员与现场设备的及时对应,也有利于在某台设备出现问题时方便中控操作员与现场岗位人员的沟通,是中控操作员与现场岗位人员、工程师交流的共同语言,可大大提升工作效率。有公司做的很好,除了中控画面绘制简洁外,还把中控画面上设备的编号对应地喷绘在现场设备上,这样,无论是新近人员还是老员工,都非常有利于他们的学习与交流,尤其是有利于中控操作员与现场岗位人员的协调沟通。

及时更新,清除没有使用的设备,以免影响操作人员的判断和上级的管理。笔者曾就职的一家公司,其生料粉磨系统的四个旋风收尘器收下来的合格生料细粉由两个小斜槽最后入主斜槽,再由主斜槽入库。最初设计时,主斜槽设计配备三台风机,后来由于风量过大,拆除了一台。按说既然拆除了这台风机,在中控画面中,主斜槽下面就应该把这台风机的信号去掉,但这家公司没有这么做,而是在主斜槽下面依然有这台被拆除的风机,但是做一个假的运行信号,一直运行,令DCS把此风机的运行信号与其他设备的运行信号解锁。这是一种典型的信号干扰现象,对于不熟悉本系统的新人来讲,负面影响可想而知。另外,作为电气信号,也不排除有时假信号的误导,若计划停机,遇上级领导检查,看到此信号,以为设备还在运行,还要解释半天。

信号错位,即使简单明了的画面,实质上是复杂的,甚至干扰正确的操作。有一家公司,也是主斜槽下面三台风机,不知是当初试车时就把信号接反,还是后来检修时把信号接反,中控操作画面上的风机次序刚好搞反。有一次系统在正常运行中,突然第三台风机跳停,按正常思路理应是点击画面上第三台风机的开启,而点击时对话框却显示这台风机在运行;正在疑惑,另一操作员提醒道:这个信号做的有问题,应该点击前面那台风机的开启。幸亏处理及时,没有造成系统联锁跳停。这也是一起典型的信号干扰问题。如果把整天应付这些信号干扰不造成停机事故作为对操作员水平高低的评价标准的话,这样的高水平,笔者不敢苟同,不见得“高”在何处。

重视中控画面关联信号的显示,对稳定系统的操作很重要。这不能为了画面的简洁而忽视。比如,熟料烧成系统与窑尾生料粉磨系统在中控操作方面相互影响很大,生料系统要配合窑的操作,尤其在拉风量、系统温度部分,二者更是相互影响,需要密切的配合。为达此方面效果,除了二者加强沟通外,高温风机和系统尾排风机各自的运行状况,相关参数也就不仅仅只属于窑操和磨操“各人自扫门前雪”的事了,在生料粉磨部分加入高温风机部分,并附相关运行参数,如转速、出口风温、压力等,以便生料磨操把握系统用风情况,窑操画面加入尾排风机运行情况,包括相关参数,如挡板开度、出口压力等,有利于操作人员随时关注尾排风机运行情况,整体把握系统运行。当然如此设置是便于二者相互把握系统状况,做到心中有数,而不是以此便万事大吉,二者的沟通还是必不可少,原则上讲窑操调整高温风机和磨操调整尾排风机时,都要相互沟通,这是个相互影响的系统。

作为生产单位,把控制系统操作画面做得简洁明了,可使工作变得简单,有利于操作控制,这是根本,千万不能像搞智力游戏一样弄得越复杂越好。在工作中,把简单的问题复杂化,除了带来不必要的麻烦,没有其他好处。因此,不论是电气自动化,还是机械专业,还是现场岗位巡检工,我们要创造一切条件为工艺保驾护航,为中控服务,而不是制造障碍,考验中控操作员的“心智”,更不是拿中控操作员抵御这些障碍的能力作为他们能力的评价依据。出现这样的障碍,只能说明管理水平低下,抵御这些障碍,也没有任何经济效益。

2设定合理的趋势图、曲线以方便操作员查阅

DCS技术的发展应用,除了带来自动化程度高的优势外,更大的优势在于能随时记录当前系统运行参数,并能够根据需要保留一段时间。这为操作员准确地了解掌握当前设备运行状况及前期运行状况,预测系统变化趋势提供了巨大便利。对于很多设备运行参数,如压力、温度、电流等,不仅观察其瞬间值重要,其趋势图更重要。如窑电流,观察某一时段趋势图对判断窑运行状况有很强的指导意义。在对这些趋势图的设计上,笔者参照曾经就职过的几家公司,吸取有益之处,谈几点个人看法。首先把几个相关参数的趋势做在一个画面上,比如生料粉磨系统的磨机电流、压差、吐渣斗提电流、入库斗提电流、出磨温度等等,这几个相关参数在一起,可直观反映当前磨机运行状况。对窑系统,如窑电流、尾温、烟室压力、分解炉出口或C5筒下料溜子温度、篦冷机一室压力等,这些参数放在一起,可全盘分析窑系统运行状况。其次,对于参数的变化范围,或者说设定的区间范围,最好由操作员根据自己的习惯自己调节设定。查看运行趋势的目的,在于为全面系统地掌握设备总体运行状况,每个操作员设定曲线范围的初衷也是这样,以便于自己的把握。比如有的人喜欢观察一个小时的趋势图,有人喜欢看两个小时或八个小时的趋势图,有人喜欢范围放大,有人喜欢缩小,只要能为自己提供方便的就是最好的,即所谓适合自己的才是最好的。



笔者曾见到过某公司的趋势图,操作员无法调节,全部由DCS设定,区间范围设定的很大,以致参数出现一到两个单位的波动在趋势图上变化很小,若不仔细看,不用鼠标点击“光标值”看,根本无法看出系统已波动如此之大。笔者当时只是简单看了一下,看不出变化,觉得运行平稳。在同事的提醒下,又仔细看,发现趋势图居然是一个台阶一个台阶的上升,用鼠标点着看,才发现已上升了好几个单位值。这个监控参数本应是比较稳定的,半个小时内上升几个单位,已经是不正常现象,需要联系相关人员处理。若没有同事的提醒,不用鼠标点击着查询,仅看直观趋势,极易忽略,酿成事故。当然有人会说熟悉便好。此话不能说没有道理,但若能给操作员更多的自主权限,每个人都可以根据自己的习惯去设定,相信会更好。

对于窑系统来说,关键参数如窑电流、分解炉或C5筒下料溜子温度、C1筒及窑尾CO含量、窑尾烟室温度、压力、篦冷机一段一室压力等,尤其是窑电流,是个最为关键的操作参数,可以最直观最迅速地反映系统状况好坏,有的公司做的很好,直接把这些关键参数趋势图做在主操作画面上,在右上角做出来一到两个小时的趋势图,让操作员随时都能关注系统状况,不必再专门的去查看趋势图判断运行状况。这对于操作员第一时间把握系统运行状况,非常便利。

某公司曾在中控画面上把生料粉磨部分入库斗提电流、窑系统入窑生料斗提做了平均电流,一般以一个小时为单位,做平均电流。除瞬时电流及趋势外,同时参考平均电流,综合多方面因素判断系统运行状况,笔者对此大为赞赏,此平均值更能客观显示某时段磨机系统出料量及入窑生料量,对客观评价系统生产能力有很强的参考价值。相对于计量设备有时产生漂移,使计量精度不准外,电流还是比较客观准确的。

某些参数如窑电流、磨机电流等则没有必要参考其具体平均值,知其大致平均值即可,对此,在趋势图上,设定某一参数区间后,把此区间范围按比例上下分几个具体数值段,趋势图在某范围,即可明了其大致情况范围,利于判断系统负荷状况。也就是说,趋势图上不能仅仅只描绘出其上下波动还是平稳趋势,也要了解其参数大致范围,读其大致平均值,而且是不能仅仅只有一个参数的区间范围,所有在一个趋势图中的参数都要有其范围,并能读出其大致范围,有利于操作员作出正确的整体的判断。

3设定合理的报警信号

DCS技术的发展使系统运行状况很直观地在中控画面显现出来,为中控操作员第一时间了解系统运行状况提供极大便利,能第一时间发现异常问题,及时联系相关人员前往处理。即使如此,也要对某些敏感参数设置一定的报警值,以便于提醒操作员。比如从设备安全运行方面考虑,轴承温度不可过高;对预热器系统来说,分解炉出口温度或C5筒溜子温度都有一定的工艺范围要求,各级预热器出口、锥体负压等,更要特别注意,尤其是锥体负压,这些都是非常敏感的中控操作参数,要时刻关注,因此,系统有必要设置一定的报警值,超出正常范围,出现报警信号,以提醒操作员,让其赶紧采取相关措施。当然,报警参数的设定要有其实际意义,高报、高高报参数设定要合理,从保护设备、工艺要求等方面来讲,该跳停就跳停,该自动采取措施就自动采取措施(笔者曾在一家公司,分解炉出口温度过高,设定分解炉秤自动减煤,以防工艺事故)。设定的高报、高高报值要前后统一,中控值与工程师站数值一致。有的公司DCS设定值与中控室显示值不一致,这样的设置对中央控制就失去了监控意义。

对于喂煤喂料系统(包括煤磨喂煤、生料、水泥磨喂料等),系统喂料量设定后,设置一定的正常波动范围,偏离目标值过大或过小都不是正常运行状态,在瞬时流量计量上做出报警信号,提醒操作员加以关注并分析具体情况,如断料,还是下料不畅等情况,以联系相关人员处理。

除了合理的报警信号,有的公司在一些关键操作参数的标定上做的也很好,充分考虑操作员的感官接受,把一些关键参数如窑电流、磨机电流、分解炉出口或C5筒溜子温度、C5筒锥部压力等做成黑体数值,非常醒目,同时放在醒目位置,做在画面中的窑、磨筒体上,分解炉出口或C5筒溜子温度也放在画面中对应的位置,以利于操作员把握。

总之,要充分利用自动化水平高的技术优势,设置合理、有实际意义的报警参数,关键参数做到醒目,以指导、提醒运行中的异常情况,可以有效提高设备的安全运转情况,保护设备,稳定工艺制度,并为成品质量稳定保驾护航。

4设备的开停、联锁与报警参数的屏蔽

笔者曾就职过几家不同的公司,有的在设备开停方面全部为单机开停。准备开某台设备时,在中控画面点击该设备,即出现该设备开、停的对话框,若不具备开机条件,则显示相应的原因,如“启动联锁”“运行联锁”报警等。开机很简单,按次序即可,联锁关系时刻存在,保护工艺系统运行。但也有公司设计的是“组启”“组停”模式,把某一部分相关设备划分为若干个“组”,开、停机时点击“组启”、“组停”这部分设备按次序自动“组启”、“组停”。若遇特殊情况需要单启某台设备时,把“组”中的“组控”模式改为“单控”模式,实现单机启停。如果该设备处于这个系统中游,有上下联锁,无法单机启停时,再把“组”中的联锁关系解除,变为“解锁”、“单控”模式。

对比两种操作方式,笔者比较倾向于全部单机开停。相对于“组启”,这样的开停更方便、直观、快捷,不需要刻意去找某个“组”,中控画面上做那么多“组”,也显得很乱、很拥挤。这一点也会导致前文谈到的中控画面的繁琐问题。准备开某设备,要先找“组”,若遇紧急情况需要停车,还是不能立即停某台设备,还是要先找“组”,在“组”中把“组控”改为“单控”,方可停下,而且此刻“组”中的“联锁”关系必须要存在,其上游设备方可跳停,若一时疏忽,没有“联锁”而是“解锁”,则上游设备不会跳停,极易造成堵料、系统正压等工艺事故。这也正是笔者要强调的另一方面,联锁关系原则上不能随意解除、随意屏蔽。若遇特殊情况必须要解除联锁关系,则要相关领导审核批准方可执行,且处理故障后要立即恢复。联锁关系的设定本身就是为了保护上下游设备的安全运行,随意解除联锁关系,就是对现场设备的不负责任。设备若现场启动运行,则不受联锁关系制约,也不存在任何保护,有时迫不得已,在不解除联锁关系可以尝试现场启动,但需现场密切关注系统运行情况,故障处理完毕则立即转入中控运行,以加强保护。

对于某些由于电气元件导致参数显示不准的情况,为不影响系统正常运行,可以对某些报警参数短时间进行屏蔽处理,使其暂时不起保护作用,待修复后再投入使用。这些报警参数的屏蔽,也不可随意处置,必须经相关领导审核同意方可执行,故障处理后立即恢复。

以上都是从工艺、设备及安全稳定运行的思想上规范系统操作,不得随意解除联锁关系,不得随意屏蔽某些报警信号。

5结束语

中控室是水泥企业的机要部门,中控操作画面相关设备及参数的运行状况是中控操作员判断系统运行好坏的重要依据,我们要从操作画面的绘制,趋势图的设定,报警参数的设置,及建立和加强必要的联锁关系等等几个方面为中控操作员提供便利,方便他们对系统工况的判断、把握,提高对系统的驾驭能力,为实现生产线的优质、高产、稳定、低耗保驾护航!

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