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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(jiǎn)單單回路儀表控制無法實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過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)過流過載等進(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@給編程帶來很大方便控制軟件采用梯型圖語言編制編程時(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計(jì)算未來可能需要總配料量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)用來向燒結(jié)機(jī)提供均衡鋪底料改善混合料燒結(jié)過程中透氣性并對(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
本系統(tǒng)燒結(jié)廠自投產(chǎn)運(yùn)行以來所設(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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