研祥工控在煉鋼轉(zhuǎn)爐自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用

一、系統(tǒng)概述 轉(zhuǎn)爐冶煉是整個(gè)冶金工業(yè)中非常重要的一個(gè)的環(huán)節(jié)，現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐的自動(dòng)化生產(chǎn)主要包含著轉(zhuǎn)爐本體、氧槍及供氣設(shè)備、副槍測(cè)試裝置、底部供氣裝置、受鐵設(shè)備、廢鋼裝料設(shè)備、副原料上料及投料設(shè)備 、汽化冷卻余熱回收設(shè)備、一次煤氣除塵及煤氣回收設(shè)備 、二次除塵設(shè)備以及鐵合金加料設(shè)備等。 該系統(tǒng)對(duì)氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐全部生產(chǎn)過程進(jìn)行全面監(jiān)視、控制和管理，對(duì)所有生產(chǎn)過程參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、記錄、自動(dòng)報(bào)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(chǎn)過程實(shí)時(shí)參數(shù)，準(zhǔn)確把握轉(zhuǎn)爐溫度及炭含量、出鋼時(shí)間及濺渣護(hù)爐效果，并可及時(shí)調(diào)節(jié)氧壓、冷卻水流量等參數(shù)，從而可大幅度地提高生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率，并可消除事故隱患。 二、系統(tǒng)功能描述 (1) 采集轉(zhuǎn)爐煉鋼過程數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)在監(jiān)控上位機(jī)上顯示; (2) 對(duì)重要煉鋼過程數(shù)據(jù)，如果超出正常范圍，輸出報(bào)瞥給電氣或氧槍PLC，做出相應(yīng)的處理; (3) 實(shí)現(xiàn)對(duì)氧氣系統(tǒng)的主氧流量，副氧流量。烘烤氧流量進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)和統(tǒng)計(jì); (4) 實(shí)現(xiàn)對(duì)汽化系統(tǒng)的汽包水位進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié); (5) 實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)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(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié); (6) 實(shí)現(xiàn)底吹系統(tǒng)的氮?dú)?、氮?dú)庾詣?dòng)切換，對(duì)7個(gè)支管流量進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié); (7) 實(shí)現(xiàn)除塵系統(tǒng)喉口的控制。 三、系統(tǒng)原理 轉(zhuǎn)爐控制系統(tǒng)共分為三級(jí)別：生產(chǎn)管理級(jí)別、過程控制級(jí)、基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)別?；A(chǔ)自動(dòng)化控制部分采用PLC，主要負(fù)責(zé)對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、順序控制、監(jiān)控操作、數(shù)據(jù)通訊；過程控制級(jí)由一臺(tái)服務(wù)器、一臺(tái)交換機(jī)、三臺(tái)工作站以及五臺(tái)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)構(gòu)成，主要用于轉(zhuǎn)爐冶煉控制、設(shè)備維護(hù)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)并收集由化驗(yàn)室送進(jìn)來的試樣數(shù)據(jù)；生產(chǎn)管理級(jí)主要用于下達(dá)生產(chǎn)任務(wù)和生產(chǎn)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)冶金全過程的參數(shù)計(jì)算和優(yōu)化、數(shù)據(jù)和質(zhì)量跟蹤、生產(chǎn)順序控制和管理。 五臺(tái)PC機(jī)分別是:一臺(tái)氧槍系統(tǒng)監(jiān)控站，它連接到DH+網(wǎng)，主要用來操作和監(jiān)控氧槍聯(lián)鎖;兩臺(tái)汽化除塵系統(tǒng)監(jiān)控站，它連接到DH+網(wǎng)，主要用來監(jiān)控汽尤系統(tǒng)、除塵煙氣系統(tǒng)和設(shè)備冷卻水系統(tǒng)的過程參數(shù)以及設(shè)備狀態(tài);一臺(tái)原料監(jiān)控站，它連接到以太網(wǎng)，主要用來操作和監(jiān)控下料過程;一臺(tái)數(shù)據(jù)報(bào)表工作站，它連接到以太網(wǎng)，實(shí)時(shí)記錄煉鋼過程的耗氧t及各種原料數(shù)據(jù)，供故障分析和成本核算使用。 四、系統(tǒng)框圖 五、系統(tǒng)配置 本系統(tǒng)的控制機(jī)采用研祥工控整機(jī)構(gòu)成，IPC-810B加固型4U機(jī)箱滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的要求，5臺(tái)整機(jī)在每個(gè)轉(zhuǎn)爐分別完成是本體控制、加料控制、成化化驗(yàn)、汽化冷卻、報(bào)表管理功能，內(nèi)置P4級(jí)FSC-1713VNA（B）主板，采用Intel 865芯片組，超線程技術(shù)，雙通道內(nèi)存。在現(xiàn)場(chǎng)PLC與上位機(jī)之間的通信方式可以采用上位連接方式和網(wǎng)絡(luò)連接方式。 整機(jī)配置： 機(jī)箱：IPC-810B/6113LP4/7271AT 主板：FSC-1713VNA（B） 配件：P4 3.0/512M/160G 六、系統(tǒng)評(píng)價(jià) 該系統(tǒng)的自動(dòng)控制水平較高，配置靈活，功能齊全，操作方便，系統(tǒng)投入運(yùn)行以后，預(yù)計(jì)可獲得如下控制水平：終點(diǎn)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(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，年直接經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)數(shù)百萬元，增加了公司生產(chǎn)效益，確保了鋼水質(zhì)量。