一、系統(tǒng)概述
轉爐冶煉是整個冶金工業(yè)中非常重要的一個的環(huán)節(jié),現代轉爐的自動化生產主要包含著轉爐本體、氧槍及供氣設備、副槍測試裝置、底部供氣裝置、受鐵設備、廢鋼裝料設備、副原料上料及投料設備 、汽化冷卻余熱回收設備、一次煤氣除塵及煤氣回收設備 、二次除塵設備以及鐵合金加料設備等。
該系統(tǒng)對氧氣頂吹轉爐全部生產過程進行全面監(jiān)視、控制和管理,對所有生產過程參數進行實時監(jiān)控、記錄、自動報表打印。通過使用該套控制系統(tǒng),操作人員可以全面了解生產過程實時參數,準確把握轉爐溫度及炭含量、出鋼時間及濺渣護爐效果,并可及時調節(jié)氧壓、冷卻水流量等參數,從而可大幅度地提高生產質量和生產效率,并可消除事故隱患。
二、功能描述
(1) 采集轉爐煉鋼過程數據,通過網絡在監(jiān)控上位機上顯示;
(2) 對重要煉鋼過程數據,如果超出正常范圍,輸出報瞥給電氣或氧槍PLC,做出相應的處理;
(3) 實現對氧氣系統(tǒng)的主氧流量,副氧流量。烘烤氧流量進行自動調節(jié)和統(tǒng)計;
(4) 實現對汽化系統(tǒng)的汽包水位進行自動調節(jié);
(5) 實現對設備冷卻水系統(tǒng)的爐裙冷卻水流量,爐圈冷卻水流量、氧槍插人冷卻水流量進行自動調節(jié);
(6) 實現底吹系統(tǒng)的氮氣、氮氣自動切換,對7個支管流量進行自動調節(jié);
(7) 實現除塵系統(tǒng)喉口的控制。
三、系統(tǒng)原理
轉爐控制系統(tǒng)共分為三級別:生產管理級別、過程控制級、基礎自動化級別?;A自動化控制部分采用PLC,主要負責對轉爐煉鋼進行數據采集、順序控制、監(jiān)控操作、數據通訊;過程控制級由一臺HP服務器、一臺CISCO交換機、三臺西門子工作站以及五臺西門子工業(yè)控制計算機構成,主要用于轉爐冶煉控制、設備維護、數據統(tǒng)計并收集由化驗室送進來的試樣數據;生產管理級主要用于下達生產任務和生產指標,實現對冶金全過程的參數計算和優(yōu)化、數據和質量跟蹤、生產順序控制和管理。
五臺西門子IPC機分別是:一臺氧槍系統(tǒng)監(jiān)控站,它連接到DH+網,主要用來操作和監(jiān)控氧槍聯鎖;兩臺汽化除塵系統(tǒng)監(jiān)控站,它連接到DH+網,主要用來監(jiān)控汽尤系統(tǒng)、除塵煙氣系統(tǒng)和設備冷卻水系統(tǒng)的過程參數以及設備狀態(tài);一臺原料監(jiān)控站,它連接到以太網,主要用來操作和監(jiān)控下料過程;一臺數據報表工作站,它連接到以太網,實時記錄煉鋼過程的耗氧t及各種原料數據,供故障分析和成本核算使用。
三、系統(tǒng)框圖
四、系統(tǒng)配置
本系統(tǒng)的控制機采用Siemens PC 547B工業(yè)控制機構成, PC547B 4U機箱滿足工業(yè)現場的要求,5臺整機在每個轉爐分別完成是本體控制、加料控制、成化化驗、汽化冷卻、報表管理功能,內置P4級 主板,采用Croe 2 Duo4300芯片組,超線程技術,雙通道內存。在現場PLC與上位機之間的通信方式可以采用上位連接方式和網絡連接方式。
監(jiān)控整機配置:
機型:西門子臺式機PC547B
控制機配置:
1、19”全鋼標準機架式
2、CPU:Croe2 Duo E4300 1.8G,800MHz PSB 2MB L2 Cache,EM64-T
3、1G DDR2 667 SDRM
4、250G HDD/DVD-ROM
5、10/100M Ethernet/6*USB V2.0/Seriell(COM1)/2*PS/2/PLT
6、watchdog
工作站整機配置:
機型:西門子一體機PC677
配置:
1、顯示屏:15”TFT 1024*768 TOUCH
2、CPU:P3 M730 1.26G 533MHz FSB
3、1G DDR 533 CODMM
4、2*10\100M Ethernet/MPI/profibus DP 12MBit/s/4*USB V2.0/1*Seriell(COM1)
5、40G HDD/DVD-ROM/ RAID-Controller on board
6、watchdog
7、IP65
五、系統(tǒng)評價
該系統(tǒng)的自動控制水平較高,配置靈活,功能齊全,操作方便,系統(tǒng)投入運行以后,預計可獲得如下控制水平:終點命中率提高6%~8%,爐齡增加10%~15%,減少廢鋼,礦石消耗2%,減少氧氣用量5%~7%,直接出鋼率提高0.6%,按上述幾項指標進行計算,年直接經濟效益可達數百萬元,增加了公司生產效益,系統(tǒng)中西門子工控機在現場較惡劣的環(huán)境下運行穩(wěn)定可靠,確保數據采集并可靠上傳,從而也確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,大大提高了鋼水的質量。
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