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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)等幾方面原來系統(tǒng)采用簡單單回路儀表控制無法實現(xiàn)對生產(chǎn)過程有效控制這里我們采用PLC 對其進行控制能夠取較好控制效果.
1.自動配料系統(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)機對物料需求量計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控制系統(tǒng)要求是:
(1)實現(xiàn)各配料秤和集料皮帶機順序起停堯單機起停和同時起停
(2)實現(xiàn)各配料秤重量配比控制
(3)配比計算功能
總量和各臺秤配比計算每臺秤流量設(shè)定值
(4)流量計算功能
檢測到重量信號和皮帶速度信號計算一段時間內(nèi)物料平均流量以此平均流量作為反饋量進行PID 調(diào)節(jié)
(5)報警功能
對經(jīng)常出現(xiàn)故障如堵料堯皮帶打滑堯電機過流過載等進行聲光報警出現(xiàn)堵料情況時要求自動起動礦槽上振動器電機恢復(fù)下料后自動停振
(6)報表打印功能
人工干預(yù)和定時打印各種時報堯班報堯月報等報表
1.2 控制系統(tǒng)組成
控制設(shè)備選用德國某公司PLC 系列可編程序控制器每一配料系統(tǒng)都配有一臺上位機和一臺下位機數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)彼此相連下位機CPU 模板采用PLC SIMATIC S7 可編程控制器上位機采用臺灣某公司工業(yè)控制機IPC系統(tǒng)配置軟件有S7-400 編程軟件和SIMATIC WinCC 全面開放新一代人機界面監(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 用于實現(xiàn)人機接口功能
1.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計
S某公司STEP7 系列指令系統(tǒng)功能非常強有豐富用于斷續(xù)控制指令有很多運算和控制指令如PID 控制指令數(shù)據(jù)類型近十種包括整型堯?qū)嵭偷鹊冗@給編程帶來很大方便控制軟件采用梯型圖語言編制編程時遵循軟件工程規(guī)范結(jié)構(gòu)化堯模塊化原則把功能相對獨立部分編制為一個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)流量計算
(4)配比計算
(5)PID 調(diào)節(jié)
(6)故障處理
另外上電復(fù)位時CPU 自動調(diào)用故障例行子程序完成上電保護功能上述各個子程序中流量計算中數(shù)字濾波子程序非常重要直接以瞬時流量作為反饋量進行PID 調(diào)節(jié)那么物料流波動很大經(jīng)常造成瞬時流量大幅度變化使調(diào)節(jié)過程不易平穩(wěn)我們利用數(shù)字濾波子程序計算平均流量并以此作為反饋值
2.燒結(jié)系統(tǒng)
燒結(jié)機子系統(tǒng)將混合料經(jīng)點火爐點火燃燒機上冷卻成燒結(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)機料層厚度采用比率調(diào)節(jié)
2.3 鋪底料給料機調(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 冷卻終點控制
調(diào)節(jié)燒結(jié)機機速使冷卻終點溫度控制一個人為設(shè)定值范圍內(nèi)
2.5 爐溫調(diào)節(jié)
串級加比值調(diào)節(jié)溫度調(diào)節(jié)器輸出作為煤空回路串級輸入溫度環(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)定比值自動跟蹤
2.6 物料平衡
使混合料槽物料進入量與燒結(jié)機需求量保持基本平衡采用模型來計算未來可能需要總配料量3.燃燒自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其性能指標燒結(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)量燃燒自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)由三個分系統(tǒng)組成
3.1 系統(tǒng):煤氣總管穩(wěn)壓自動調(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)因其檢測點距離調(diào)節(jié)閥較近滯后小系統(tǒng)靈敏階躍響應(yīng)迅速
3.2 點火器溫度自動控制系統(tǒng)
調(diào)節(jié)煤氣閥門開度可控制點火器溫度恒定1150益設(shè)定值上
3.3 空氣煤氣比例隨動自動跟蹤控制系統(tǒng)
調(diào)節(jié)空氣調(diào)節(jié)閥閥門開度使進入點火器空氣流量自動按設(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)負責把燒結(jié)礦按粒度分類一部分成品送高爐一部分返回燒結(jié)機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是要料燒結(jié)礦便能按控制流向到達目同時何時高爐輸料皮帶發(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)用來向燒結(jié)機提供均衡鋪底料改善混合料燒結(jié)過程中透氣性并對臺車爐篦起一定保護作用該系統(tǒng)具有較大獨立性與燒結(jié)機通訊給料設(shè)備供給鋪底料使鋪底料礦槽保持一定料位
6.結(jié)束語
本系統(tǒng)燒結(jié)廠自投產(chǎn)運行以來所設(shè)計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)量指標方面均能達到滿意效果特別是配料總量自動跟蹤堯混合料加水控制和小容量礦槽物料平衡控制對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強度改善生產(chǎn)環(huán)境等方面也取一定成效.

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