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座人太钢50Ot电炉计算机控制系统

发布时间:2021-10-20 00:19:25 阅读: 来源:钢格栅板厂家
座人太钢50Ot电炉计算机控制系统

太钢50Ot电炉计算机控制系统

1、引言

一钢厂“平改电”工程经过两年多紧张的准备、设计、施工和调试后,其电炉系统己于2000年1月正式投产。

该电炉由太钢二钢厂60年代末引进的AESA公司的50t电炉改造而成。其基本工艺为炉盖旋开顶装料,偏心底出钢。电炉设备主要由以下部分组成;炉体、水冷炉盖、倾动机构、电极升降机构、炉盖提升旋转机构、大电流线路、维修装置、加料装置、水冷、气动系统、液压系统等。

其电气控制采用电控、仪控及计算机控制三电一体考虑,计算机控制系统由操作员站、三台可编程控制器和五个远程I/O站组成。涉及开关量输入输出点800多个、模拟量输入输出40多路,通过Siemens profibus络实现其数据传递。

2、工艺及控制功能简介

电炉是冶金生产的初始环节,目的是将废钢和铁水炼成钢水,供给生产的下环节——精炼炉,电炉对产品的产量、质量和成本都有直接的影响。其工艺及控制功能见图1;

该电炉装料方式为炉盖旋开式顶装料,装料过程完毕后,下降电极,利用电极与炉料之间产生的电弧熔炼炉料,熔炼中可通过炉门吹氧或加料以加温和改善钢水成分,出钢时,倾动炉体,利用偏心底出钢,钢水由出钢车运输至下一环节。熔炼过程中,炉壁与炉盖通过水冷方式降温,炉盖、炉体以及电极等的各种动作均通过液压实现。

自动控制方面,冷却水控制、液压控制、电极弧流的调节、碳氧枪的控制、油氧烧嘴的控制、数据的传输以及温度、EPS板试样: 100x100x50mm 5个流量等信号的采集与处理均为电炉生产的重要环节。本系统就是对上述参量进行检测、控制、运算、显示、报警及记录。

操作简单等特点

3、计算机系统控制方式

整个电炉的计算机控制系统采用西门子公司的S可编程序控制器,它通过二个开放的标准化现场总线PROFIBUS-DP络连接各个部件,构成分布式集散控制系统,对现场的控制部件实行调试、诊断。通过PROFIBUS-S7络与上位机实现数据共享,使交流电弧和钢包精炼炉有机的组成一个整体,实现炼钢自动化。

控制方式为全线PLC程序控制,实现顺控、逻辑控制、联动和联锁,以及信号传输、报警和数据采集等,必要时人工(通过按钮或旋转开关)参与紧急处置以至停机。PLC作为全线枢传动零件和电讯零件纽,必需具备如下的优点;

·实现无接点控制,减少继电器接触系绞频繁出现的接触不良故障。

·可方便的实现逻辑控制、数字运算。

·拥有大存储量的内、外存储器,能建立生产过程的多种数据库。

·编程较容易,能用多种方式编程。

·能与上位机联和完成与各控制单元之间的通讯,实现自动化控制与管理。

·可靠性高,具有故障自诊断的能力。

·可按装置要求选择标准模块进行组合。

·抗干扰能力强,有多种屏蔽和联锁措施,适合在电炉强磁场条件下工作。

综上所述,在控制复杂、数据处理量大的电控系统中,使用大型PLC实现其控制任务,在控制精度、安全性、维护量以及性能价格比方面都是首选方案。

4、计算机系统构成

计算机系统主要由操作员站OS1、OS2,三台SPLC可编程控制器AS1、ASLAS3,SIEMENS PROFIBUS-S7及PROFIBUS-DP、检测及执行元器件组成,并用五台ET200接收主操作室PLC主机的输出控制信号,使现场布线简单化。计算机系统的构成见图2。

4.1操作员站

操作员站作为系统的人机界面不会被压断,通过WinCC实现与下位机的对话,通过PROFIBUS-S7对系统进行实时监控。本系统选用台湾研华公司生产的ADVANTECH610工业型计算机及SIEMENS络通讯卡CP-5412实现与PLC的数据共享。

4.2PLC可编程控制器

系统采用三台SIEMENS S可编程控制器AS1、AS2、AS3实现对电炉的基础控制,其配置主要有主机架、扩展机架、电源、CPU、接口模块、通讯模块、以及数字量输入/输出模块和模拟量输入/输出模块等。

4.2.1 AS1(SDP)用于实现炉体的基本控制,设置以下PROFIBUS-DP远程:

·ET200M-1;液压泵站的控制

·ET200M-2;液压阀台的控制

·ET200M-3;炉前操作的控制

·ET200M-4;炉后操作的控制

·ET200M-5;碳氧枪操作的控制。

4.2.2 AS2(S)用于实现电极系统的调节

电极调节是电炉炼钢的关键所在,由一台S独自组成电弧炉的一个自动控制系统,完成对电弧炉内弧电流及电压的调节,系统中另设计有一套手动调节控制,在非正常情况下,可脱机手动对电极进行人工升降操作。

电极调节器控制系统根据变压器电压档自动设置输入炉

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