分析PLC在煉鋼高爐自控系統中的應用

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 主要介紹了基于PLC系統，對(duì)漢鋼2#高爐的自動要鐵化控制進(jìn)行改造，闡述了系統硬件構成(河山chéng)、軟件配置，如何實現高爐配料、送料工藝紙制過(guò)程自動化和爐膛溫度控制，通過(guò)人機操作界面(miàn笑家)實現了高爐集中監控，大大提高了冶煉過(g員鐵uò)程自動化程度和節能(néng)環保高效。

 

0 概述

我廠2#高爐的原有電氣控制系統，僅槽下農下上料系統使用富士的可編程控制器進(jìn)空河行控制，其他系統仍為傳統儀表盤面(miàn)顯示各生産參數手動控制麗道操作，爐頂上料采用大小鐘配合料車自動控制上料的模那什式。該高爐控制設備陳舊，除了2熱筆006年曾對(duì)槽下做過(guò)一服綠些升級改造將(jiāng)其改造為西門子S7-300可編程控制器控制，并使來錯用 Step7和winCC重新編制控制程序與操作界面(miàn)外其它部也綠分大大落後(hòu)于當今的高愛服爐控制水平，制約了生産成(ch腦機éng)本的降低及工藝操作水平，影響了煉鐵整體生産水平，因此，匠費漢鋼于2008年對(duì)2#高爐系統進(j校窗ìn)行了全面(miàn)改造，全系統采用西門子PLC自動控制。爐頂上自音料形式保留料車上料方式，將(jiāng)高爐大小鐘投料方式改為間腦無料鐘投料方式。

 

1 系統配置

改造後(hòu)系統電氣控制部分PLC主機采用西門子的，各遠程站采用S7-300系列的CPU及10模塊訊說，完成(chéng)現場數據采集、邏輯運算、聯鎖、數據處理及輸出執這雪行指令等功能(néng)。系統采用2種(站答zhǒng)網絡連接方式：工業以太網和總線網空吃絡。以太網采用光纜作為主幹傳輸網絡，通過(guò)光纖收發(fā)雜相器、交換機用雙絞線連接各操作站電腦；卷揚沒(méi)有設置電腦操作多亮，因此直接采用總線連接至遠程站。

 

2 軟件配置及實現方法

系統軟件在操作環境下運作。編程軟件采用西門子編程軟歌去件包，用梯形圖邏輯語言實現控制軟件的開(k船錢āi)發(fā)與應用。人機界面(miàn)用軟件開(kāi)發技都(fā)組成(chéng)監控站，監視、控制設備和自動化過(gu海銀ò)程。

主要功能(néng)：

按高爐生産需要設定的配料順序自動地將(jiāng)爐料配水錯好(hǎo)裝入焦鬥和礦鬥中，通過(guò)料車送到(dào)爐頂新北，再按不同布料要求將(jiāng)爐料自動布入爐内，實現了整個給料、稱量村黃、配料、輸送、布料過(guò)程全自動。

槽下配料與自動稱量

槽下共14個稱量鬥，對(duì)稱分布于上料小車軌道(車化dào)兩(liǎng)側，緊挨軌道(dào)兩(liǎng)側是兩(l和理iǎng)個焦炭稱量鬥，随後(hòu)每邊依次排列六土機個稱量礦鬥，同時(shí)在軌道(dào)兩(l刀男iǎng)側還(hái)有兩(liǎ黑民ng)個左右中間礦鬥。  &照可nbsp;  

配料分設左中問鬥備料和右中問鬥備料，分别用以設定裝入左中問礦鬥、右中間鐘花礦鬥的稱量鬥代碼——也就(jiù)是說(shuō)每個礦石振動篩根村分據所對(duì)應的每個稱量鬥所設定的稱料重量來振料，我些然後(hòu)通過(guò)左右中問鬥備料代碼來選擇需月大要下料的稱量鬥，再通過(guò)1#、2#皮帶將(jiā白中ng)需要的料分别裝入左右中間礦鬥，以備料車到(dào)達料坑時(s兵報hí)裝入料車。左右中間鬥空後(hòu)，備料指針後(hòu)移，進(jìn)謝件行下一個備料行為，形成(chéng)一個獨立的循環技厭。各種(zhǒng)料的稱料重量、料種(zhǒng區劇)在界面(miàn)中各個稱鬥中設置。各振篩根據本稱你年量鬥所設置稱量定值及稱量鬥滿、空信号自動備料，并自動進(jìn)行稱量補月街償、修正定值、稱量值零點校正、餘振值測定、稱量鬥料空後(hòu)延時(sh從計í)關閘門等控制。配料代碼随時(shí)可跳廠由操作員在線設定修改。界面(miàn)中還(hái)有料批設定，可共設定A、站線B、C、D、E、F六種(zhǒng信鐵)料批，每種(zhǒng)料批分前半批和後(hòu)半批及附加焦，每半批料最多廠也可上4車料，根據每車是否填寫代碼來确定實際上料車數，當沒(méi和請)填時(shí)視為沒(méi)有姐間。當料車到(dào)料坑時(shí)空制根據裝車代碼确定是打開(kāi)中問礦鬥還(hái)是焦暗那稱量鬥還(hái)是空走，每上完‘車料知工料批前進(jìn)一位，整個循環周期按界面(miàn)中所設定的料街做制中的所選的料批代碼進(jìn)行，構成(開照chéng)整個上料大循環。在每一個料批結束時木家(shí)均可加進(jìn)行資友“附加焦”，不會(huì)打亂周期程序。

布料方式

布料器電氣部分由原來的簡單電機控制改為由變頻器拖動，α(溜槽傾角)、β(溜槽回轉角)、γ(料流調節閥開(kāi)度)三個絕對器能(duì)值編碼器反饋布料器位置狀态。布料系統主要功能喝紅(néng)是與槽下系統1起(購器qǐ)控制上料，將(jiāng)爐料正确地裝入料罐，并控制爐頂設備，完成(ch國算éng)向(xiàng)高爐裝料和按照設定布料數據進(jìn)喝體行布料，可根據需要随時(shí)調整布料傾動角度、旋還子轉角度、旋轉圈數、料流開(kāi)度。靈活多變的布市門料方式帶給操作人員全新的操作模式，例如：難以喝數解決的邊緣問題，現在可利用扇形和定視舞點布料克服；布料不均的問題，可利用多圈環行布料随時(shí)糾正等這開等。

當每半批料裝入受料罐，裝料指令下達後(hòu)，打開(kāi)放通慢散閥卸壓，随後(hòu)先開(kāi)啟上密封閥，再開(kāi輛資)啟上料閘，將(jiāng)上罐中爐料裝入下罐。裝料完畢，關閉上他著料閘、上密封閥，然後(hòu)關閉放散閥，探尺探料降至規定料線深地理度提探尺，提尺同時(shí)打開(kāi)店好兩(liǎng)個均壓閥向(xiàng)下罐均壓，布料器傾動到(還身dào)位，打開(kāi)下密封閥在溜槽到(dào)達步進外遠(jìn)角位置時(shí)打北白開(kāi)下料閘(料流調節閥)，用下料閘的開(kāi)度大小來控制料流速度，爐料一山由布料溜槽布入爐内。為使爐項全自動布料準确無誤，腦聽本系統對(duì)如下信号作了重點處理：

(1)上罐料空及料滿的信号處理；

(2)上罐料滿與均壓放散閥、上密閥、放料閥的聯鎖；照中

(3)下罐料滿及料閥的聯鎖；

(4)控尺與布料器閥的聯鎖。

同時(shí)，為配合精确布料，爐頂還(hái)增設有爐内成(ch器照éng)像設備，由清晰的視頻攝像機在氮氣流套筒的保護下及時(sh身匠í)傳送爐内料面(miàn)燃燒分布情況，高爐操作室配有監視湖腦器随時(shí)眼觀爐内情況，同時(shí)有配套分樹金析軟件及時(shí)分析料面(miàn)燃燒溫度分布，生那顯示在專門的計算機畫面(miàn)上。靈活多變內家的布料方式，提高了布料質量，提高了高爐的利用路在系數。無料鐘爐頂具有布料靈活、密封性好(hǎo)、維修方便等明顯優勢，是得討小高爐優化工藝設備的發(fā)展趨勢。變頻器的大量應用使得控制精度大大提高理人并節省很多電力。

 

3 監控技術

人機界面(miàn)使系統實現了集中監視控制，可對(duì)現場樂見采集的數據進(jìn)行顯示、報警，供生産人員及時(shí)醫鄉掌握生産運行情況。顯示了整個系統的工藝設備畫面(靜算miàn)，可以對(duì)所有設備進(jìn東鄉)行在線監控，完成(chéng)各個工藝設備或者工藝流程的順序這好控制、故障報警處理及顯示，可設定修改各種(zhǒng)生産工藝數據和運作方式，答現可設定是使用自動方式還(hái)是手動方式，是否連鎖車上等，以便在檢修、調試時(shí)能(néng)夠方便地測試單個設備麗作的運轉或特定情況下的單個設備運行，使系統在合理的工藝要求下有序的運行。系路國統按操作區域共劃分為槽下上料、高爐監控操作、熱風爐操作控制，布袋除塵等分問四部分，各系統數據互相聯絡共享。其中槽下上料系統主要草舊控制槽下各個稱鬥的料制配比、皮帶運行和上料小車的運行以及爐頂設看照備的動作控制，高爐系統安置四台操作站，分别用以操作和監控高爐的各項操作黑時如爐溫、混風溫度、冷風流量控制、探尺有中反饋的爐内料位以及槽下上料情況等，同時(shí)根據高爐運作情況随時(shí)小現連鎖或禁止某些關鍵閥門的開(kāi)閉。熱風爐系統操作站負責控線我制熱風爐各項操作，控制燒爐溫度向(xi裡拿àng)高爐提供高風溫。布袋除塵控制爐頂煤氣的處理、除塵等工作。對(duì)算但這(zhè)幾個區域系統的改造，主要是將(jiān爸子g)原有儀表盤、操作台等占用空間又大又重的設施改為計算機顯示與光冷操作控制，大大降低故障率，全局參數與運行狀态一覽無餘麗對，操作方便，效率提高。

 

4 總結

整個系統的控制方式分為集中自動、手動和機旁手動等幾種(zh作頻ǒng)方式。在自動方式下，對(duì)單體設備可以手動幹預，而謝新不影響整個系統的自動流程。這(zhè)既減輕了操作人員的負擔，又減少了操她短作轉換時(shí)間，提高了冶煉速度。而機旁手河師動時(shí)，又可以在設備檢修調試時(shí)方便地控制其動作幅度現樹和時(shí)機。（本文來源：中國(guó)自動化網）

 

 

 

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