鋒速達通風降溫系統
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鋼結構屋頂風機_用QUANTUM自動控制平臺實現備用風機跨網段控制一
1、引言
一次抽引風機作為轉爐煉鋼的核心設備，其安全高效穩定運行關乎整個煉鋼系統是否穩定順行。同時作為煉鋼煤氣回收的關鍵設備，一次抽引風機還影響整個煉鋼的環保、能源回收以及負能煉鋼的實現，因此，保證一次抽引風機的穩定高效成為一個煉鋼廠首先要考慮的問題。濟鋼集團第三煉鋼廠現有120噸轉爐3座，與之相對應的是3臺一次抽引風機，在實際應用中由于一次抽引風機的各種故障多，影響轉爐的正常生產，為了徹底的解決這一困擾生產的問題，三煉鋼決定新上一臺備用一次抽引風機作為其他3臺風機的備用風機。濟鋼第三煉鋼廠的3座轉爐分兩期工程投產，由于工程原因兩期工程所采用的工業以太網不在同的網段上，而新上的備用風機又必須對所有風機備用，因此我們必須實現PLC跨網段通訊。模板、電源和底板。CPU是基于486、586和Pentium 處理器的高性能可編程控制器系，兼容 Unit
2、QUANTUM自動控制平臺介紹
2、1 硬件平臺簡介
Quantum 系統是具有數字量處理能力的專用計算機系統。Quantum 具有模塊化、可擴展的體系結構，用于工業和制造過程實時控制。它包括 Quantum 系列CPU、I/O模板、I/O接口、通訊y Pro 軟件。CPU 中實現的部分特性有：
● 優越的掃描時間和 I/O 吞吐量。
● 處理定時中斷和基于 I/O 的中斷的能力。
● 可處理快速任務和主任務。
● 可通過 PCMCIA 內存擴展卡進行內存擴展。
● CPU 中內置多種通信接口。
● 在高端型號的前面板上，配有用戶友好的診斷和操作 LCD 顯示屏。
Quantum系統為開放的、基于標準的網絡連接和現場總線連接，提供多種選擇。Quantum支持的網絡包括：Modbus Plus 、 Modbus 、TCP/IP、SY/MAX 以太網模塊、遠程 I/O 模塊、熱備模塊 (Concept/ProWORX)等等。這些網絡的組合可用來保證具有簡單的、高性能的通訊結構，緊密地滿足計算機和控制器連接的集成要求。
TCP/IP以太網是我們風機系統所采用的通訊方式�？缇W段實現系統通訊是我們此次電氣系統改造的重點，Quantum自動控制平臺給我們提供了功能強大的以太網模板，NOE771XX系列產品。該系列能夠兼容Unity Pro、Concept、ProWORX等軟件，具有標準網頁、Modbus TCP 報文、I/O Scanning 服務、FDR 客戶端、SNMP 管理等功能。
2、2軟件平臺
施耐德的Concept軟件平臺是基于施耐德Quantum硬件平臺的PLC組態編程軟件，功能實用強大，是一款成熟的軟件平臺。
Concept 符合國際標準規定IEC 1131-3，提供統一的配置環境。開發Concept的指導原則是，所有系統配置程序以及所有編輯器都應具有相同的外觀和感覺。配置的大多數步驟，尤其是程序創建，都是在不依賴于要編程的PLC 的情況下設計的。整個程序被分成與邏輯結構相對應的若干區段，Concept 配置工具允許對象( 例如功能塊、步以及轉移) 被輕易地以圖形形式選定、放置或移動。在對象放置過程中，可行性測試已經在SFC(順序功能圖/順序語言)編輯器中發生，因為對象之間的大部分連接都是在放置的過程中自動生成的。在FBD 編輯器(功能塊圖/功能塊語言) 和LD 編輯器(梯形圖)中， 可行性測試在各塊相互連接時發生。未經認可的連接，例如那些在不同數據類型之間的連接，在配置過程中就已被刪除�？尚行詼y試在LL984 編輯器(梯形邏輯984)中也是在放置過程中發生。在IL 編輯器( 指令表) 和ST編輯器(結構化文本)中，未經認可的指令可由彩色輪廓線標識。在第一次成功的運行程序以后，程序可以在圖形模式下通過移動連接塊以及文本進行優化，以改善顯示。
3、利用QUANTUAM平臺跨網段控制的實現
3、1 實際情況的分析
圖2：理想的環網拓撲結構
在Concept硬件組態表中配置如下圖2：
圖3：PLC NOE模塊配置表
對于表中所組態的兩塊NOE網絡模塊，分別組態不同的網絡地址，如圖4，來實現PLC的跨網段硬件鏈接。
圖4：NOE模塊IP配置
這樣在硬件的鏈接上我們就完成了PLC級的跨網段，經過實際測試，網絡通暢數據交換正常。
3、2、2軟件編程實現
1號轉爐與風機相關的聯鎖PLC
2號轉爐與風機相關的聯鎖PLC
備用風機啟動寄存器400001
3號轉爐與風機相關的聯鎖PLC
硬件實現后我們要在軟件編程中實現數據流在兩個網段中正常交換，在備用風機中的關鍵寄存器，如風機啟動停止等需要與不同網段中的主控PLC進行聯通，如圖5。
圖5：關鍵數據通訊方式
如此以來備用風機需要與各個網段上的各個主控PLC建立通道，也就是說備用風機所需要的通道數是在線風機的3倍，而對于各個主控PLC來說需要同時和備用風機以及在線風機建立通道，各個系統的程序都需要改動，在不影響正常生產的前提下是不可能實現的。為此，我們讓備用風機只與在線風機建立數據交換通道，在備用風機投入狀態下使用原風機的通道與其他主控PLC進行通訊，如圖6，這樣大大降低了改造對于各個主控PLC的影響，也降低了改造的風險。
圖6：數據通道實現
經過實際的應用測試，此方法穩定可靠的實現了備用風機對于不同網段上的在線風機的備用，并保證了轉爐生產的連續性。
4、結束語
通過此次改造，濟鋼第三煉鋼廠備用一次抽引風機順利投入使用，為第三煉鋼廠穩產高產打下了堅實的基礎。如何更加靈活高效的運用現有的自動化控制平臺，最大化的發揮其作用成為我們下一步要研究的主要課題。
李桂琴
一場針對風機制造商們的質量大檢查正在全面展開。
日前，國家能源局新能源和可再生能源司副司長史立山對媒體表示，為了中國風電產業又好又快地發展，國家能源局日前組織力量對風電質量問題展開專題調查。“通過此次調查，要堅決查清問題的根源，堅決杜絕質量事故的發生。”史立山說。調查的起因據稱是前一段時期，在我國西北、東北等地區的不少風機出現質量問題。
有關數據顯示，到今年年底，中國風電裝機總容量將成為世界第一。國內從2003年開始跨越式發展的風電產業，如今是否面臨風機質量問題大面積爆發的風險?
風波乍起
11月初開始，各大風電整機廠商相繼接到了國家能源局《關于匯報風電設備質量和運行事故情況的通知》，約請企業負責人進行面對面的溝通，要求企業認真開展自查，沒有發生運行事故的企業對各自風電設備質量問題進行匯報，而發生運行事故的企業，對質量問題、事故發生的原因和相應改進措施作出解釋。
據知情人士透露，能源局的“緊急召見”名單中，國內主要的風機制造商包括金風、華銳、東汽、浙江運達、國電聯合動力、廣東明陽、湘電等;外資廠商維斯塔斯、蘇司蘭等同樣在約見之列。
針對具體質量問題的調查則由風能協會具體執行。
據已經被“召見”的風機制造商負責人透露，國內一些廠家確實存在風機倒塌、著火的個別現象，現在組織調查就是要摸清到底是風機質量問題還是其他的問題，并根據調查的情況進行相關標準的制定，有針對性地進行行業規范。
金風科技(22.20,0.90,4.23%)股份有限公司公共事務部總監姚雨告訴《中國經營報》記者，公司的確被能源局約見，但此次金風科技并未出現有質量問題的風機，能源局約見覆蓋了大部分的主要風機制造商。
華銳風電因此前有關媒體報道的兩起風機倒塌事故成為媒體關注的焦點。該報道稱，今年年初在遼寧凌河風電場，華銳兩臺風機發生事故，造成風機倒塌;8月中旬，在酒泉又有一臺華銳風機在調試中倒塌。
對此，華銳風電科技(集團)股份有限公司副總裁陶剛對記者給予了回應。陶剛表示，酒泉的風機倒塌事故是因為裝塔筒的時候，螺栓沒有擰緊，又正好趕上大風天氣所致，屬于施工過程中的事故，跟風機本身沒有關系。而凌河的風機事故原因還在調查中，這次事故是風機著火，現場很難鑒定，目前還不清楚究竟是電纜還是某一部分零配件的問題所造成。而媒體所報道的這兩起事故，只是個別性和個體性的事件，非風機出現系統性、大面積的問題。
“目前出現的風電質量問題需高度重視，但不必大驚小怪，任何機械都會有故障問題，而相對于我們全國近五千臺的裝機總量，目前的事故率小于千分之一，質量和安全性能是非常高的，達到了行業的世界領先水平。”對于外界眾多的指責，陶剛表示很驚訝，“國家能源局目前開展風機質量調查是及時而且必要的，但并不存在國內風機質量問題大面積爆發的情況�，F在行業發展得較快，參與的企業非常多，有一些比較領先的企業，也有一些企業規模還非常小，很難形成一個完善的研發、生產和質量監督體系。因此，在行業比較新興，同時存在良莠不齊的情況下，需要國家主管部門加大監管力度來全面提高產品質量。”
質量隱憂
業界對于國內風機質量的擔憂，此前在眾多場合已有提及。
龍源電力集團股份有限公司總工程師楊校生就曾在6月底的亞洲風能大會上明確表示，國產風電機組質量亟待提高。“許多廠家積極提高技術，注重產品質量，講究企業信譽，但也有廠家技術不精，質量欠佳，有的技術本身就不成熟，流入市場，造成了麻煩和事故的隱患。”據楊校生介紹，2007年和2008年兩年間，風電場建設受到國產設備交貨不按時、不配套的影響，機組調試時間長，調出來的機組通不過運行考核，風機和項目不能按時投產的困擾，投入運行的機組也多次出現質量和技術故障，如葉片斷裂、主軸問題、軸承問題、齒輪箱故障、電機故障等。“真正的質量問題還沒有完全表現出來，兩年的機組運行還不到機械類設備質量故障的高發期，更大的麻煩可能還在后面，必須要引起高度重視。”楊校生說。
國電風電設備技術研究所副所長秦明則表示，質量調查應該從零部件入手，風機并沒有顛覆性的安全問題，只是規模化生產以后如何保持質量的穩定性問題，但零部件供應商，如齒輪箱、軸承、變槳系統等，質量問題不一而足。“整機廠商應該加強規劃管理，對供應商的產品質量做排查和梳理，健全自身質量管理體系，同時也要通過國家強制性標準來規范產品質量。”秦明說。
“中國風機在高速發展，需要相關整機和零部件水平的迅速提高，這是一個大趨勢。”在陶剛看來，質量問題只是國內風機行業中的小插曲，如果風機真的很不好用，事故頻發，客戶也不會埋單。“2009年本土產品在國內風機市場份額中占據80%的絕對優勢，這說明國內風機的性價比是受到市場認可的。”陶剛說。
技術困境
“一般來說，風機投入運行5年以后才是對于整機和零部件的質量真正考驗。由于國內兆瓦級的主流風電機組的投產時間普遍不足3年，所以目前還不存在國內風機質量問題的大面積爆發。”甘肅省電力公司風電技術中心主任汪寧渤告訴記者，目前國內兆瓦級的主流風電機組表現出的問題主要是，質量不穩定，部分機組存在，如齒輪箱漏油、噪音較大和局部溫度較高等一些小的毛病，但這些暫時還沒有對風場運行構成威脅。
汪寧渤說，由于酒泉風電基地超大規模集中開發、超遠距離外送的技術特點，他們更加關注國產風電機組的低電壓穿越能力、有功控制能力和無功控制能力等技術性能。汪寧渤強調，今年10月中下旬，酒泉千萬千瓦級風電基地配套工程——甘肅河西750千伏電網在投運過程所發現的一些機組離網問題值得關注。“通過很多次的試驗表現來看，國產的風電機組中，沒有經過特殊改造的風電機組都還不具備低電壓穿越能力，難以滿足大規模風電并網的技術要求，而且在有功控制和無功控制能力上很難滿足大規模風電基地的需求。”汪寧渤說。
在汪寧渤看來，中國風電是大規模集中開發的發展模式，客觀上對風電機組產品的質量以及性能提出了更高的要求。“從長遠來看，國內風機廠家不應該單純考慮價格因素，更應該注重產品質量和性能上的高水平、高標準。”汪寧渤說。
2002年樣機問世
2002年3月，公司多位工程技術人員在林文奇帶領下，開始風力發電機領域的研究。當時世界上風力發電研究處于領先地位的是丹麥和德國等西方發達國家，但他們生產的風機需要3～4米／秒以上風速才能啟動發電。一般情況下，常年達到這樣的風力，陸地上每年只有50多天，大多數時間處于微風狀態。如果能將1～4米／秒的風能利用起來，則每年將有200～300天的發電時間。林文奇的團隊將突破點選在微風發電上。當年，他們就做出了首臺樣機：功率56瓦，發電能力36伏，電流0.2安培，啟動風速4米／秒。
可是，這種風機沒有什么應用價值：機體難固定、機件不牢固，運行時噪音較大。
改進型
機身重且牢固
通過進一步開發，林文奇將風機的2片風葉改為3片風葉，目的是為了更好地采風；同時，在風葉內部增加了2片不同方向的輔助性鋁合金片。研發人員開發出了更加牢固的風力發電機。此樣機發電功率為150瓦，發電能力56伏，電流0.56安培，啟動風速3米／秒。
機身牢固，整體看來較第一代產品有很大進步，但還是存在質量重、外觀設計不美觀等問題。
第三代風機
鋁合金制造，采風效能提升
第三代風力發電機用鋁合金制造，重量比較輕。但是，工藝較粗糙，漏磁、磁場效應減弱。同時，風葉由原來的圓管形改為異型材，風葉面積加大，風葉內輔助鋁合金片也相應加大，使整機受風面加大，更有利于采風。
第四代風機
吸收前人成果，大幅減重增效
泰瑪公司的第四代風力發電機依然采用鋁合金制造，風葉也有了更大改觀。但是，發電機部分體積偏大、偏重，啟動風速偏高的問題尚未很好解決。為了克服技術難題，泰瑪人請教了國內外有關風力發電專家，研究并查閱了大量的相關數據資料，最終使風機發電的核心部件體積大幅減小，從而減輕了機身的重量。
第五代風機
顛覆傳統，實現“懸浮”發電
第五代風力發電機是在研發團隊全面總結前期研發成果的基礎上，通過優劣對比，采取機翼和飛禽翅膀原理，以及孩童時代的陀螺旋轉等理念，從風葉到內部結構，實行革命性變革。2007年，林文奇與他的研發團隊制造出首臺沒有摩擦系數的磁懸浮風力發電機，并在此基礎上不斷推陳出新。
磁懸浮機組
組合發電運用自如
目前，泰瑪公司已經推出可用于磁懸浮風力發電機任意組合的風力發電機組，它可用1千瓦～10千瓦的磁懸浮風力發電機任意組合成100千瓦～1000千瓦的風力發電機組。這種組合的優點是：設備安裝簡便，維護簡單，可離網、并網發電。泰瑪人還不斷創新，在風光互補能源，以及LED燈具研發方面取得長足進步。新型產品可滿足“爆炸式”增長的市場需求。
離心式鼓風機（含壓縮機）是一種高速旋轉機械、裝配精度要求嚴格。同時，又是各種工業流程中壓送氣體的關鍵設備，稱之為“工業裝置的心臟”，因此必須安全、穩定地運行。所以從鼓風機的本身和使用要求出發，都要求鼓風機在安裝施工過程中，必須嚴格按照隨機技術文件和工業流程的工藝要求精心地操作，確保安裝質量。
離心鼓風機機組在安裝完畢后必須保證：
1)機組各機器牢固而不變形地固定在設計的空間坐標位置上。
2)調整機組各機器，使之符合各自的出廠檢驗要求（清潔度、同軸度、間隙值、跳動值、接觸痕跡、密封性、可調性和可靠性等）。
3)機組各轉子的軸心線在運轉中能形成一條連續光滑的曲線。
4)機組和管道的熱脹冷縮應不影響機組的正常運行。
5)在規定的連續運轉時間內，運行穩定、安全可靠、性能符合設計要求。
只有達到了上述的安裝質量要點，才能使機組長期穩定安全地運行，發揮生產效能。否
則，將無法投入生產運行或者造成嚴重事故。因此，離心式鼓風機機組的安裝是一項細致復雜、技術性很高的施工工程。
由于機組的組成不同，精度要求不一，施工人員的經驗和方法不同，所以機組安裝工藝也不盡相同。但是，概括起來，一臺離心式鼓風機機組從設備運抵安裝現場到投入生產都必須經過：人員、機具、材料的準備——機器開箱檢查——基礎放線和處置——設備就位——初步找平找正一一（死地腳螺栓灌漿）——設備拆卸清洗、裝配和檢驗——精確找平找正——底座一次澆灌——設備配套（風、水、油）——最終校驗找平找正——油系統沖洗——機器單元調試——機組試車——交T驗收等基本安裝工藝過程。
在整個安裝過程中，安裝鉗工起主導作用，是機組安裝過程中的主要工程。鼓風機安裝鉗工必須能根據不同類型的鼓風機機組，確定合理的、切實可行的安裝工藝，能夠熟練運用各種安裝操作技術，完成各工序的施工，并且要保證質量；安裝鉗工必須嚴格地按照圖樣、技術資料、安裝規范進行施工，才能順利進行安裝工作；安裝鉗工必須能夠正確地使用和維護各種工具、量具以及儀器和儀表，以便對機械設備進行檢查、測量或精確定位。
在離心式鼓風機機組安裝過程中，必須按照隨機圖樣和技術文件的規定、依據國家行業標準《壓縮機、風機、泵安裝工程施工及驗收規范》和各工業部的有關安裝規范。
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