漢鋼使用的煉鋼高爐控制設(shè)備陳舊,大大落后于當(dāng)今的高爐控制水平,制約了生產(chǎn)成本的降低及工藝操作水平,影響了煉鐵整體生產(chǎn)水平。對此,漢鋼進行了全面改造,全系統(tǒng)采用西門子PLC自動控制。
1系統(tǒng)配置
改造后系統(tǒng)電氣控制部分PLC主機采用西門子S7-400系列的CPU414-2DP,各遠程站采用S7-300系列的CPU及10模塊,完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、邏輯運算、聯(lián)鎖、數(shù)據(jù)處理及輸出執(zhí)行指令等功能。系統(tǒng)采用2種網(wǎng)絡(luò)連接方式:工業(yè)以太網(wǎng)和ProfibuS-DP總線網(wǎng)絡(luò)。
以太網(wǎng)采用光纜作為主干傳輸網(wǎng)絡(luò),通過光纖收發(fā)器、交換機用雙絞線連接各操作站電腦;卷揚沒有設(shè)置電腦操作,因此直接采用ProfibuS-DP總線連接至遠程站。
2軟件配置及實現(xiàn)方法
系統(tǒng)軟件在WindowsXP操作環(huán)境下運作。編程軟件采用西門子STEP7編程軟件包,用梯形圖邏輯語言實現(xiàn)控制軟件的開發(fā)與應(yīng)用。人機界面用WinCCV6.0軟件開發(fā)組成監(jiān)控站,監(jiān)視、控制設(shè)備和自動化過程。
主要功能:
按高爐生產(chǎn)需要設(shè)定的配料順序自動地將爐料配好裝入焦斗和礦斗中,通過料車送到爐頂,再按不同布料要求將爐料自動布入爐內(nèi),實現(xiàn)了整個給料、稱量、配料、輸送、布料過程全自動。
槽下配料與自動稱量
槽下共14個稱量斗,對稱分布于上料小車軌道兩側(cè),緊挨軌道兩側(cè)是兩個焦炭稱量斗,隨后每邊依次排列六個稱量礦斗,同時在軌道兩側(cè)還有兩個左右中間礦斗。。
配料分設(shè)左中問斗備料和右中問斗備料,分別用以設(shè)定裝入左中問礦斗、右中間礦斗的稱量斗代碼——也就是說每個礦石振動篩根據(jù)所對應(yīng)的每個稱量斗所設(shè)定的稱料重量來振料,然后通過左右中問斗備料代碼來選擇需要下料的稱量斗,再通過1#、2#皮帶將需要的料分別裝入左右中間礦斗,以備料車到達料坑時裝入料車。左右中間斗空后,備料指針后移,進行下一個備料行為,形成一個獨立的循環(huán)。各種料的稱料重量、料種在界面中各個稱斗中設(shè)置。各振篩根據(jù)本稱量斗所設(shè)置稱量定值及稱量斗滿、空信號自動備料,并自動進行稱量補償、修正定值、稱量值零點校正、余振值測定、稱量斗料空后延時關(guān)閘門等控制。配料代碼隨時可由操作員在線設(shè)定修改。界面中還有料批設(shè)定,可共設(shè)定A、B、C、D、E、F六種料批,每種料批分前半批和后半批及附加焦,每半批料最多可上4車料,根據(jù)每車是否填寫代碼來確定實際上料車數(shù),當(dāng)沒填時視為沒有。當(dāng)料車到料坑時根據(jù)裝車代碼確定是打開中問礦斗還是焦稱量斗還是空走,每上完‘車料料批前進一位,整個循環(huán)周期按界面中所設(shè)定的料制中的所選的料批代碼進行,構(gòu)成整個上料大循環(huán)。在每一個料批結(jié)束時均可加進行“附加焦”,不會打亂周期程序。
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(zhuǎn)角)、γ(料流調(diào)節(jié)閥開度)三個絕對值編碼器反饋布料器位置狀態(tài)。布料系統(tǒng)主要功能是與槽下系統(tǒng)1起控制上料,將爐料正確地裝入料罐,并控制爐頂設(shè)備,完成向高爐裝料和按照設(shè)定布料數(shù)據(jù)進行布料,可根據(jù)需要隨時調(diào)整布料傾動角度、旋轉(zhuǎn)角度、旋轉(zhuǎn)圈數(shù)、料流開度。靈活多變的布料方式帶給操作人員全新的操作模式,例如:難以解決的邊緣問題,現(xiàn)在可利用扇形和定點布料克服;布料不均的問題,可利用多圈環(huán)行布料隨時糾正等等。
當(dāng)每半批料裝入受料罐,裝料指令下達后,打開放散閥卸壓,隨后先開啟上密封閥,再開啟上料閘,將上罐中爐料裝入下罐。裝料完畢,關(guān)閉上料閘、上密封閥,然后關(guān)閉放散閥,探尺探料降至規(guī)定料線深度提探尺,提尺同時打開兩個均壓閥向下罐均壓,布料器傾動到位,打開下密封閥在溜槽到達步進角位置時打開下料閘(料流調(diào)節(jié)閥),用下料閘的開度大小來控制料流速度,爐料由布料溜槽布入爐內(nèi)。為使?fàn)t項全自動布料準(zhǔn)確無誤,本系統(tǒng)對如下信號作了重點處理: