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本钢铁水预处理自动控制系统

jhlu3  发表于 2009/7/5 19:23:14      863 查看 0 回复  [上一主题]  [下一主题]

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本钢铁水预处理站主要工艺设备和控制系统是从加拿大HOOGOVENS公司和美国ROSSBOROUGH公司引进的。其工艺原理是用金属镁粉和石灰粉复合喷吹进行脱硫,粉剂在管路中混合,粉剂的混合比例可以实时控制。 
    1 控制系统组成
    过程级由1#工作站、2#工作站组成,基础级由1#处理站PLC、2#处理站PLC、储料系统公用PLC及各系统远程站ET-200U组成。
    在基础自动化PLC的硬件选型上,我们充分考虑了设备投产后备品备件的通用性及互换性等问题。当时,炼钢厂转炉、氧枪自动控制系统、同期建设的二次精炼和一期连铸工程选用的都是德国SIEMENS S5系列的PLC,公司内的连轧厂、冷轧厂也是如此。因此我们也把基础自动化的硬件配置定位在德国SIEMENS S5-135U PLC上,这种设备选型方法的好处在后来的生产运行及维护中得到了充分验证。
    3台PLC主机架配置有:电源机箱、中央处理器模板、通信模板、数字输入/输出模板、模拟输入/输出模板。其中1#PLC和2#PLC主机架还配有智能模板IP241,用于喷枪、测温枪、取样枪的位置检测及控制。PLC主机分别与各自的ET-200U、COROS OP25相连。
    本系统过程级的两个工作站是由两台IBM工业计算机、两台19in(1 in=2.54cm)彩色显示器(带触摸屏)等组成。为了保证过程机系统可靠运行,两台计算机采用互为热备的方式工作。
    两台计算机内装工业自动化监控系统图形开发软件FIX,它运行于Windows NT平台下,除标准配置外,还装有西门子CP1413通信处理器,具有与PLC I/O装置直接通信的功能。
    PLC主机之间及PLC主机与工作站之间的通信通过SINEC H1实现,PLC主机与ET-200U及OP25之间的通信通过SINEC L2-DP网实现。
    2 系统实现的功能
    2.1 基础级
    本钢铁水预处理站的基础自动化控制系统是电气、仪表一体化系统,主控制器均由PLC承担。系统的构成特点是采用了操作、监视集中,控制分散的原则。PLC以工艺设备为单元分散设置,一方面可获得良好的实时响应,另一方面也提高了系统的可靠性,即任何一台PLC故障都不会波及其它单元。
    1#PLC和2#PLC控制的设备有:喷枪、取样枪、测温枪、铁水倾翻车、卷帘门、集尘室及除尘风机、液压系统、石灰喷粉罐、镁粉喷粉罐。公用PLC控制的设备有:石灰粉储存罐、镁粉储存罐及氮气供应系统。
    控制系统将对下列一些主要工艺参数及设备状态进行监视:
    在-80~-20℃露点的范围内监测氮气温度含量,当温度当前值低于-40℃露点时报警。
    在0~1380kPa的范围内监测氮气主管压力,当压力当前值低于1100kPa时报警。
    在0~2000m3/h的范围内监测氮气的总流量,当流量当前值低于1000m3/h时报警。
    监视和控制氮气主切断阀的开、闭状态。
    对油箱温度、回油管路过滤器是否堵塞,蓄能器压力、泵的方式选择是否匹配,运行泵和入口阀等进行检测。当油温度低、信号报警时,系统自动接通油箱加热器,待油温达到高时,加热器自动停止加热。
    基础级PLC接收来自过程级的镁粉单耗计算值,并完成喷吹所需镁粉和石灰粉重量的计算,作为喷吹控制的基本数据,由PLC软件对喷枪位置及速度、喷粉罐压力、管路中气体的流量、压力等过程参数进行控制,喷枪的速度由控制。
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