1、浅谈逻辑框图 BID 在水泥厂自动化编程及实际操作中的应用中图分类号： TQ172 文献标识码： A BID，是 BLOCK INTERLOCKING LOGIC DIAGRAM的简称，即块联锁逻辑图，也叫逻辑框图，它是中控自动化编程的基础。在水泥厂工艺设计中，水泥生产工艺流程的设计至关重要，工艺流程是否合理关系到基础投资，施工图设计和现场施工难度以及运转可操作性，产品质量等诸多方面。如果我们充分理解设备间的逻辑关系以及在自动化编程中的可行性，将对水泥厂工艺设计起到非常重要的作用。 在这里，将浅谈我对逻辑框图 BID的一些认识及在水泥厂自动化编程及实际操作中的应用。 1. 逻辑框图标准化模块化
2、设计 对于编程而言，早已实现标准化模块化，而对于逻辑框图来说，以此为依托，应实现标准化模块化。 下面简单举例介绍几种标准化设计模块： 1.1 GR-组 Group WT: 启动命令延迟 Start command length ET: 组启动时间延迟 Group start time allowed STR:启动命令 Start command STP:停止命令 Stop command STL:启动联锁 Start interlocking OPL:操作联锁 Operational interlocking GSTR:组起信号 Group start GRUN:组运行信号 Group in
3、operation GSTP:组停信号 Group stop 1.2 RT-路径 Route WSTR:路径启动 Route start WSTP:路径停止 Route stop WRUN:路径运行 Route in operation 1.3 EE-单相电机 Unidirectional Drive ONDT =开机延迟 On Delay Time OFFDT =关机延迟 Off Delay Time PRL:保护联锁 Protective interlocking RUN:运行信号 Running signal ALARM:警报值 Current alarm value 1.4 DE-单相
4、电机带速度检测 Unidirectional Drive MD:速度检测 Motion detection OFFDTt:速度开关的延迟关机时间 Off delay time of speed switch 1.5 RE-带可逆传动 Reversible Drive ASTR:一侧 A启动命令 Start command on anti-clockwise CSTR:另一侧 B启动命令 Start command on clockwise RSTP:停止命令 Stop command CSTL: 一侧 A启动连锁 Start interlocking of Clockwise running
5、COPL: 一侧 A操作连锁 Operational interlocking of Clockwise running ASTL: 另一侧 B启动命令 Start interlocking of Anti-clockwise running AOPL: 另一侧 B操作命令 Operational interlocking of Anti-clockwise running CRUN: 一侧 A运行信号 Clockwise running signal ARUN: 另一侧 B运行信号 Anti-clockwise running signal 1.6 DA-阀门 ActuatedDamper
6、OPEN: 开启命令 Open command CLOSE: 关闭命令 Close command MAX: 最大开度位置 Max position MIN: 最小开度位置 Min position 1.7 VV-不带开度控制三通 Two Way Valve Without Positioner POS1: 位置 1 Position 1 POS2: 位置 2 Position 2 1.8 AW-选择 Selection SEL: 选择命令 Select command DSEL: 取消选择命令 Deselect command SELL: 选择联锁 Selection interlock D
7、SELL: 取消选择联锁 Deselection interlock SELECTED: 已被选择 Been selected 1.9 AM-警告模块 Alarm module 2. 逻辑框图模块里各种信号的主次关系 水泥厂逻辑框图主要用于通过表达各设备之间的逻辑先后关系，以达到整个系统的顺利运行。而这种逻辑关系，则通过上述各模块相对应的联锁来完成的。通常在模块里，用到的最多的联锁为 PRL（保护联锁） ，OPL（操作联锁） ，STL（启动联锁）这三种。 PRL（保护联锁） ，属于模块中最重要的联锁，顾名思义，它起到对设备本身保护的作用。从模块接收到开启命令起，一直到设备停止，保护联锁会一直检
8、索设备模块，起到实时保护的作用。举例来说，对于水泥厂逻辑框图中，通常状况下，我们会把皮带机的重度跑偏以及拉绳开关作为保护联锁，当皮带机重度跑偏时，设备本身将很难实现正常的物料传输的基本功能，需要立即停机检修，以免造成漏料导致的输送量不足等后果，保护联锁在这里起到的作用，不仅仅保护了设备本身，间接的，也保护了其他设备以及整个系统的正常运转。 OPL（操作联锁） ，属于第二级联锁信号，联锁信号次于保护联锁，也属于实时检索信号。它主要用于上下游设备的联接，通过这种联接，完成不同设备启动的先后顺序。在水泥厂逻辑框图中，应用广泛。 STL（启动联锁） ，属于第三级联锁信号，联锁信号次于操作联锁，仅适用于
9、设备模块收到开启命令时的检索，当设备正常运行时，不再对设备检索。 除了上述基本的 PRL（保护联锁） ，OPL（操作联锁） ，STL（启动联锁）这三种联锁信号，设备本身还有其他的一些信号。在水泥厂中，有部分设备是自带控制柜（PLC）的，也就是说，我们在逻辑框图的设计中，只需要表示设备模块本体，现场实现直接连线，便能将信号反馈到中控室，例如磨机、辊压机、篦冷机、收尘器等设备。而另外有一部分设备，不带控制柜（PLC） ，需编程人员自行配备信号，这部分信号，需要详细在逻辑框图设备模块中呈现，例如皮带机等设备。我们最终目的，是在保证设备本身安全运行的基础上，实现整个系统的顺利运行。 3. 实际操作中的
10、应用 逻辑框图应用于水泥厂中的各个地方，对于每一个逻辑框图的设计者来说，思路不一样，设计出的逻辑框图也存在不同，逻辑框图作为自动化编程的依托，反映在中控中的开停机顺序也将不同，对于一个小车间来说，带来的影响可能比较小，但对于大车间来说，影响将被放大。设计合理与否，对水泥厂投产后是否能正常运行，产量高低，产品质量等，都将带来或多或少的影响。下面，就一个典型的转运站作为例子，进行简单的分析。 第一步：确认哪些设备进入中控室信号。对于上图而言，编号 1（皮带机） 、2（风机） 、3（脉冲袋式收尘器） 、4（回转卸料器） 、5（皮带机） ，这五台设备将进入中控室信号。 第二步：确认开机顺序。对于上图中
11、转运站而言，它需要实现输送物料的功能，为实现这个功能，我们可以简单的把这个转运站分成三部分：输送皮带机 1，收尘系统 234，输送皮带机 5。显然，皮带机 1需在皮带机 5之前开启，那么，现在需要考虑的是收尘系统什么时候开启。若收尘系统先于皮带机 1开启，系统达到除尘的效果，但增加了能耗。若收尘系统晚于皮带机 5开启，能耗降低，但系统除尘效果较差。故收尘系统需在皮带机 1开启后开启，然后再开启皮带机 5。 对于收尘系统（风机、脉冲袋式收尘器、回转卸料器）而言，因回转卸料器故障率较高，不适宜做皮带机的操作联锁，而脉冲袋式收尘器是以脉冲信号进入中控，其信号为间断式，也不适合作为皮带机的操作联锁，故
12、用风机作为皮带机的操作联锁较为适宜。风机启动后，回转卸料器、脉冲袋式收尘器跟皮带机 5可以一起启动，这样既节省了时间，也不影响收尘效果。这样的话，开机顺序应该为：皮带机 1风机 2脉冲袋式收尘器 3、回转卸料器 4、皮带机 5。 第三步：确认关机顺序。通常状况下，关机顺序是开机顺序的倒序。但从关机时间方面上考虑，脉冲袋式收尘器 3与回转卸料器 4收到关机信号后，将立刻关闭，而上游皮带机 5则需要运行一段时间，清除掉皮带机上的物料之后才能关闭，这样收集到的扬尘将留在脉冲袋式收尘器的滤袋跟卸料斗里，无法得到及时清理，所以需单独关闭上游皮带机 5，然后再关闭脉冲袋式收尘器 3与回转卸料器 4，再关风
13、机 2，最后关闭下游皮带机 1，即皮带机 5脉冲袋式收尘器 3、回转卸料器 4 风机 2皮带机1。 对于这个简单的转运站来讲，做到开关机顺序的合理，虽然相对简单，但却非常有必要，不仅满足工艺要求，达到除尘的效果，还能降低电耗，最大程度保证系统正常运行。以小见大，放大到整个水泥厂，有若干个类似这样的环节组成，做到设计合理化，变得尤为重要。 4. 几点心得体会 4.1 逻辑框图虽然是水泥厂自动化编程的设计依据，但仍不能完全反映，许多大型设备的逻辑框图还需编程人员与现场调试人员协同完成，例如磨机，辊压机，篦冷机等大型设备； 4.2 我们在进行逻辑框图的设计中，应以主线为主，重流程，轻细节，设备的操作
14、联锁上不宜联接过多信号。逻辑框图设计主要依托于工艺流程图，严格意义上讲，它是实现工艺流程的“完美体现” ，而往往在实际生产过程中，不同设备的故障率是不一样的，许多情况下，系统都是在解锁的状态下运行，所以，在做联接的时候，应以故障率较低的设备作为主线做联接，不宜将所有设备都设计进联接中。 4.3 关于设备延迟时间问题。在逻辑框图设计中，只能提供设备本身的开机停机时间，而在组里和路径里的信号总时间，需现场调试核实后才能确定。 4.4 逻辑框图仅能反映逻辑语言，在一定的条件下，它只能表达设备之间的开停机顺序，而不能反映出水泥厂中人为可控的环节。例如破碎车间喂料部分，人为控制卸料同样可达到逻辑框图中某些需要实现的功能，在这样的前提下，需在逻辑框图中注明，此处需中控人员与破碎车间现场人员协调完成。 4.5 虽然逻辑框图可帮助编程实现整个水泥厂“全自动化” ，但在实际生产过程中，还是应“以人为本” ，需通过中控室里操作员实时监控来实现系统正常运转。 参考文献：GB 50295-2008，水泥工厂设计规范P
