巧改电动蝶阀

   一、项目概述
    在最近的高炉喷煤工程中，我们遇到一个不小的难题：中速磨入口蝶阀控制升温炉热气进入中速磨的流量，而电动碟阀用两个接触器控制正、反转实现碟阀开、关，这种控制方式一次性投入非常经济，在许多场合大量应用。但是用在此处有致命的缺点：第一，在实际运行中，由于是全开的原因不能调节阀门的开度，即便是将掺冷风开到最大，进入中速磨的热风的流量得不到有效控制，造成中速磨内温度升高得不到有效控制，容易出现危险。第二，因为只能是全开或者是全关，在实际操作中，因为金属材料遇热膨胀的原因很容易到不了极限位置，因为没有位置反馈，操作人员不知道碟阀的开度，给操作和生产带来不小的困难。
    由于工期紧、换设备代价大，甲方突发奇想，向我们提出是否可把电动蝶阀在PLC上实现执行器的功能，让我们给他显示中速磨入口电动碟阀的开度。我们并没有被这个“要求”吓倒，根据使用PLC和DCS的经验，满足了他们的“要求”，实现了电动碟阀的0～100%任意开度的调节和指示。
    二、具体实现
    采用STEP7.3加减计数块S_CUD的计数功能，当正转接触器合上，开阀门时，使计数器正计数，当正转接触器释放时，停止计数，得到一个计数值，用这个计数值除以上次全开时的计数值，再乘100，即得阀门的开度百分比。当反转接触器合上，关阀时，使计数器倒计数，当反转接触器释放时，停止计数，得到一个计数值，用这个计数值除以上次全开时的计数值，再乘100，即得阀门的开度百分比。为防止开关时摩擦系数不同，导致阀门全关时计数器不能复位置零，当阀门到关限位时，即对计数器置零，避免了计算误差。
    1、电气设备调整改造
    根据原来的设计，当操作员发出开/关阀指令时PLC内继电器得电输出，配电室内正/反转接触器得电触发，直到到达相应极限位置为止。这就意味着当操作员发出一指令电动蝶阀非开即关，这与现行的思路相矛盾，要实现任意开度需将正/反转接触器运作方式作一调整，即只有PLC继电器得电并保持时正/反接触器运作，当继电器部输出时接触器停止运作。实现这一目的很简单，只需根据电气图纸把接触器的运作方式改为点动即可。
    2、程序上的实现
    点动开启/关闭带动蝶阀
    操作员开阀/关阀时点住开阀按钮（M33.0/M33.1，烟道蝶阀即为磨机入口阀）

    开阀：以一秒为计数单位，一秒计数器增加一次

    关阀：以一秒为计数单位，一秒计数器增加一次

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    计数的实现。以开阀为例，当操作员按住画面上的启动按钮不动，M34.4常闭状态下每隔1秒触发一次，相应的S_CUD计一次数，累计的数值保存在MW900中。

    当磨机关到位时M65.1上升沿触发得电，从而使计数器S_CUD复位，避免由于电动蝶阀遇热膨胀是开阀和关阀用的时间不一样。其中图中除法块中的44是一般状况下电动蝶阀从全关到全开用的平均时间。MW912即为得出的开度的百分比用于在画面上显示。

    至此程序完成把开阀/关阀（M33.0/M33.1）和开度指示MW912连到画面上，操作员用来操作和参考数值。
    注：
    1、操作员在开/关阀时需点住面面按钮不动，到需要的开度指示时松开按钮即可。
    2、由于图5除法块中的44是人为规定，所以在实际运用中难免会与实际有所偏差，即开度指示MW912不一定十分准确。不过这不影响阀的具体应用。
    三、技术要点
    本项目的优点：
    a.不需要软、硬件投资，只需挖掘系统软件本身的功能，即可准确反映电动碟阀的实际位置，起到了初步替代执行器的作用。
    b.通过程序，运用各种功能块对阀位的运算处理，避免了运算误差。
    c.这种做法只须深挖软件的潜力，不增加任何硬件设施。可大量节省工程成本和维护成本。
    四、结束语
    投产运行一段时间后，程序运行良好，结合操作员的正确操作，从未出现任何不良反应。普遍认为是一成功的改造。笔者认为具有可利用及推广的价值，并且为以后工程实践提供参考。