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引言
燒結(jié)生產(chǎn)是鋼鐵生產(chǎn)中重要環(huán)節(jié)它包括原料配料混料燒結(jié)和成品系統(tǒng)等幾方面原來(lái)系統(tǒng)采用簡(jiǎn)單單回路儀表控制無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程有效控制這里我們采用PLC 對(duì)其進(jìn)行控制能夠取較好控制效果.
1.自動(dòng)配料系統(tǒng)
1.1 系統(tǒng)工藝要求
配料系統(tǒng)主要任務(wù)是按燒結(jié)機(jī)對(duì)物料需求量計(jì)算堯分配堯控制原料礦槽下料量以保證物料平衡和化學(xué)成分符合要求工藝上對(duì)控制系統(tǒng)要求是:
(1)實(shí)現(xiàn)各配料秤和集料皮帶機(jī)順序起停堯單機(jī)起停和同時(shí)起停
(2)實(shí)現(xiàn)各配料秤重量配比控制
(3)配比計(jì)算功能
總量和各臺(tái)秤配比計(jì)算每臺(tái)秤流量設(shè)定值
(4)流量計(jì)算功能
檢測(cè)到重量信號(hào)和皮帶速度信號(hào)計(jì)算一段時(shí)間內(nèi)物料平均流量以此平均流量作為反饋量進(jìn)行PID 調(diào)節(jié)
(5)報(bào)警功能
對(duì)經(jīng)常出現(xiàn)故障如堵料堯皮帶打滑堯電機(jī)過(guò)流過(guò)載等進(jìn)行聲光報(bào)警出現(xiàn)堵料情況時(shí)要求自動(dòng)起動(dòng)礦槽上振動(dòng)器電機(jī)恢復(fù)下料后自動(dòng)停振
(6)報(bào)表打印功能
人工干預(yù)和定時(shí)打印各種時(shí)報(bào)堯班報(bào)堯月報(bào)等報(bào)表
1.2 控制系統(tǒng)組成
控制設(shè)備選用德國(guó)某公司PLC 系列可編程序控制器每一配料系統(tǒng)都配有一臺(tái)上位機(jī)和一臺(tái)下位機(jī)數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)彼此相連下位機(jī)CPU 模板采用PLC SIMATIC S7 可編程控制器上位機(jī)采用臺(tái)灣某公司工業(yè)控制機(jī)IPC系統(tǒng)配置軟件有S7-400 編程軟件和SIMATIC WinCC 全面開(kāi)放新一代人機(jī)界面監(jiān)控軟件STEP 7-400 用于PLC 編程堯調(diào)試和生成各種程序文檔SIMATIC WinCC 用于實(shí)現(xiàn)人機(jī)接口功能
1.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
S某公司STEP7 系列指令系統(tǒng)功能非常強(qiáng)有豐富用于斷續(xù)控制指令有很多運(yùn)算和控制指令如PID 控制指令數(shù)據(jù)類型近十種包括整型堯?qū)嵭偷鹊冗@給編程帶來(lái)很大方便控制軟件采用梯型圖語(yǔ)言編制編程時(shí)遵循軟件工程規(guī)范結(jié)構(gòu)化堯模塊化原則把功能相對(duì)獨(dú)立部分編制為一個(gè)子程序盡量減少子程序之間聯(lián)系主程序依據(jù)不同條件調(diào)用各個(gè)子程序完成相應(yīng)功能援軟件部分包括:
(1)主程序
(2)順序控制
(3)流量計(jì)算
(4)配比計(jì)算
(5)PID 調(diào)節(jié)
(6)故障處理
另外上電復(fù)位時(shí)CPU 自動(dòng)調(diào)用故障例行子程序完成上電保護(hù)功能上述各個(gè)子程序中流量計(jì)算中數(shù)字濾波子程序非常重要直接以瞬時(shí)流量作為反饋量進(jìn)行PID 調(diào)節(jié)那么物料流波動(dòng)很大經(jīng)常造成瞬時(shí)流量大幅度變化使調(diào)節(jié)過(guò)程不易平穩(wěn)我們利用數(shù)字濾波子程序計(jì)算平均流量并以此作為反饋值
2.燒結(jié)系統(tǒng)
燒結(jié)機(jī)子系統(tǒng)將混合料經(jīng)點(diǎn)火爐點(diǎn)火燃燒機(jī)上冷卻成燒結(jié)礦并破碎使其成為合格高爐原料它是系統(tǒng)核心滿足工藝常規(guī)流程控制外主要還有下列模擬量控制:
2.1 鋪底料圓輥調(diào)速
控制鋪底料料層厚度采用比率調(diào)節(jié)
2.2 混合料圓輥調(diào)速
控制燒結(jié)機(jī)料層厚度采用比率調(diào)節(jié)
2.3 鋪底料給料機(jī)調(diào)速
預(yù)估鋪底料礦槽料位變化調(diào)節(jié)鋪底料料流量
2.4 冷卻終點(diǎn)控制
調(diào)節(jié)燒結(jié)機(jī)機(jī)速使冷卻終點(diǎn)溫度控制一個(gè)人為設(shè)定值范圍內(nèi)
2.5 爐溫調(diào)節(jié)
串級(jí)加比值調(diào)節(jié)溫度調(diào)節(jié)器輸出作為煤空回路串級(jí)輸入溫度環(huán)采用PID 調(diào)節(jié)煤空回路采用PI 調(diào)節(jié)并按一定工況所設(shè)定比值自動(dòng)跟蹤
2.6 物料平衡
使混合料槽物料進(jìn)入量與燒結(jié)機(jī)需求量保持基本平衡采用模型來(lái)計(jì)算未來(lái)可能需要總配料量3.燃燒自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其性能指標(biāo)燒結(jié)燃燒系統(tǒng)是燒結(jié)工藝中影響產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量最直接和最關(guān)鍵環(huán)節(jié)穩(wěn)定生產(chǎn)并保證燒結(jié)質(zhì)量燃燒自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)由三個(gè)分系統(tǒng)組成
3.1 系統(tǒng):煤氣總管穩(wěn)壓自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)
可外部煤氣管網(wǎng)工況將總管壓力穩(wěn)定4000Pa 或4500Pa 設(shè)定)因其檢測(cè)點(diǎn)距離調(diào)節(jié)閥較近滯后小系統(tǒng)靈敏階躍響應(yīng)迅速
3.2 點(diǎn)火器溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)
調(diào)節(jié)煤氣閥門開(kāi)度可控制點(diǎn)火器溫度恒定1150益設(shè)定值上
3.3 空氣煤氣比例隨動(dòng)自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)
調(diào)節(jié)空氣調(diào)節(jié)閥閥門開(kāi)度使進(jìn)入點(diǎn)火器空氣流量自動(dòng)按設(shè)定空煤比系數(shù)跟蹤煤氣流量
4.成品處理系統(tǒng)
成品處理子系統(tǒng)負(fù)責(zé)把燒結(jié)礦按粒度分類一部分成品送高爐一部分返回?zé)Y(jié)機(jī)作鋪底料不合格品返回配料系統(tǒng)參與混合料配
比除流程聯(lián)鎖控制外本系統(tǒng)還有篩分(雙層振動(dòng)篩)流向選擇控制燒結(jié)礦送高爐流向控制系統(tǒng)高爐操作條件一旦確認(rèn)是要料燒結(jié)礦便能按控制流向到達(dá)目同時(shí)何時(shí)高爐輸料皮帶發(fā)生故障系統(tǒng)幾秒鐘內(nèi)便能響應(yīng)停止相應(yīng)流程并保證其它流向正常工作
5.鋪底料系統(tǒng)
鋪底料子系統(tǒng)用來(lái)向燒結(jié)機(jī)提供均衡鋪底料改善混合料燒結(jié)過(guò)程中透氣性并對(duì)臺(tái)車爐篦起一定保護(hù)作用該系統(tǒng)具有較大獨(dú)立性與燒結(jié)機(jī)通訊給料設(shè)備供給鋪底料使鋪底料礦槽保持一定料位
6.結(jié)束語(yǔ)
本系統(tǒng)燒結(jié)廠自投產(chǎn)運(yùn)行以來(lái)所設(shè)計(jì)功能均已投入使用精度堯穩(wěn)定性及其它一些控制系統(tǒng)質(zhì)量指標(biāo)方面均能達(dá)到滿意效果特別是配料總量自動(dòng)跟蹤堯混合料加水控制和小容量礦槽物料平衡控制對(duì)保證工況正常提高產(chǎn)品產(chǎn)量堯質(zhì)量發(fā)揮了良好作用又編程主要采用了梯形圖語(yǔ)言使用戶容易掌握受到了用戶熱忱歡迎另外降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度改善生產(chǎn)環(huán)境等方面也取一定成效.

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