ST2300多功能回路控制器在冶金行业的应用

一: 概述: 随着环保意识的逐渐加强,越来越多的炼铁行业在炼铁过程中大都采用了除尘装置,由现在普遍采用的脉冲布袋除尘装置取代了以前的高压电除尘，由于布袋除尘装置直接作用于生产过程,因此避免了以前电除尘装置由于害怕用电而增加成本,从而少开或不开除尘装置的现象.以炼铁厂的高炉为例,一般都设有槽下除尘及出铁场除尘2个除尘工段,对于这2个工段,涉及的开关量点不多,模拟量点主要是监视电机与风机的温度,以及除尘器进出口压力等.控制回路较少,I/O点不超过30点,重庆宇通仪器仪表公司生产的以ST2300多功能回路控制器为主体的小型控制系统在此类型的工段上得到了较为广泛的应用. 二:工程实际应用: 1: 槽下除尘工段: 槽下除尘工段涉及的工艺参数点有: 风机冷却水压力, 1 风机2侧轴承温度, 2 电机2侧轴承温度, 2 风机电流 1 电机定子温度(一般随设备带6点定子温度输出), 6 除尘器进出口压力, 2 除尘器进口温度, 1 风机状态选择, 2 输出控制点有: 风机入口电动阀控制, 1 系统连锁输出. 2 此工段的控制系统主要是以显示参数为主,无复杂的控制回路,风机的转速大小通过风机入口电动阀来调节，电机及风机的温度达到一定的工艺报警值后进行连锁停机. 系统配置: ST2300多功能回路控制器 一台(内置16个I/O通道) IR200数据采集器 一台(16个I/O通道) 手动操作器 一台 操作台 一台(非标800*580*1250) I/O模块 共23块(其中:热阻 13块,配电3块,模拟量输出2块 4-20mA输入1块,开关输入2块,开关输出2块) 24v西门子电源5A 一台 空气开关,端子,继电器等 若干(按实际需求进行盘内布置) 软件配置: 系统软件采用WINDOWS 2000操作系统 应用软件采用本公司的Nodemaker带64点I/O点的控制软件一套.开发包与应用包集成在一起,通过密码保护应用程序,可方便地进行调试与修改. 此软件不但具有完整的分布式体系结构;高度稳定性和良好的实时性能;还具有完备的数据存储功能和灵活的点表结构;事件驱动功能和Web Server功能使软件具有丰富的外部接口处理方法;符合工程实际的实时数据库和良好的人机界面使控制器能够方便地实现数据报警处理,流程图动态显示,数据库组态以及各种复杂的控制算法;安全保护功能,自定义菜单功能和双机热备功能 ,使系统的配置方式变得更加灵活,强大的I/O扩展功能,可方便地满足工艺及设计的各种要求. 系统应用设计: 如下图,通过自定义菜单,操作者能方便地进行画面切换及其它功能操作,风机入口阀的控制可点击箭头按钮控制阀的开度,也可直接输入数值进行控制,系统设计时还考虑了备用手动操作器的设计,当系统出现问题时可直接通过手操器调节阀门的开度.报警状态栏显示系统工艺值的报警变化,当出现超连锁的工艺值后,系统送出连锁信号供电力系统停车.整个系统画面简明,操作简单,切换方便,功能齐全.趋势图,棒状图,历史记录,报警查询,事件记录,操作员登录,参数修改等应有尽有,充分实现了设计的功能,满足了现场工艺的需要. 2: 出铁场除尘: 出铁场除尘工段涉及的工艺参数点有: 液力耦合器进出口油压: 2 液力耦合器进出口油温: 2 液力耦合器转速: 2 风机冷却水压力: 1 风机2侧轴承温度: 2 电机2侧轴承温度: 2 风机电流: 1 电机定子温度(一般随设备带6点定子温度输出): 6 除尘器进出口压力: 2 除尘器进口温度: 1 风机状态选择: 2 输出控制点有: 液力耦合器转速调节输出: 1 风机入口电动阀控制输出: 1 系统连锁输出: 2 此工段与槽下除尘工段大致一样,多了一个耦合器作用,因而增加了一个单回路PID的调节作用,用于调节耦合器的转速,从而达到控制风机的目的,从工艺要求来讲,由于出铁场出铁不是连续性的,在出铁的时候,需要风机的转速达到高速, (一般工艺设计为750rpm),以满足工艺的需要,而不出铁的时候,保持风机转速在低速(一般工艺设计为125 rpm),一旦开始出铁,通过调整PID参数,使风机的转速在1-2分钟之内,从低速达到高速,这样既有效地节约了能源,又能达到除尘的工艺要求. 由于转速较高,从工艺角度考虑,系统一般设计得有一些保护装置,如冷却水压力低,风机入口阀门没能完全关闭;进口油压低不能起风机等启动保护, 电机及风机的温度达到一定的工艺报警值后进行连锁停机等. 系统配置: ST2300多功能回路控制器 一台(内置16个I/O通道) IR200数据采集器 一台(16个I/O通道) 手动操作器 二台 耦合器转速数显表 一台 操作台 一台(非标800*580*1250) I/O模块 共29块(其中:热阻 15块,配电5块,模拟量输出3块 4-20mA输入2块,开关输入2块,开关输出2块) 24v西门子电源5A 一台 空气开关,端子,继电器等 若干(按实际需求进行盘内布置) 软件配置: 系统软件采用WINDOWS 2000操作系统 应用软件采用本公司的Nodemaker带64点I/O点的控制软件一套.开发包与应用包集成在一起,通过密码保护应用程序,可方便地进行调试与修改. 系统应用设计: 如下图,通过自定义菜单,操作者能方便地进行画面切换及其它功能操作,风机入口阀的控制可点击箭头按钮控制阀的开度,也可直接输入数值进行控制,而耦合器转速的调节可通过按钮来转换它的手动或自动,在自动状态时,设定值及P,I,参数起调节作用(设定值可通过选择 开关来选择,出铁时,出铁状态信号切换转速设定值为高速;出铁结束后,状态信号切换设定值为低速.高低速的设定值在自动状态下,登录一定的权限后,均可手动输入),在手动状态时,与风机入口阀的调节一样,可点击相关控制箭头控制阀的开度, 也可直接输入数值进行控制.系统设计时还从安全的角度出发,设计了后备手动操作器,当系统出现故障时,可通过手动操作器直接控制现场阀门的开度或耦合器的转速.报警状态栏显示系统工艺值的报警变化,整个系统画面简明,操作简单,切换方便,功能齐全.趋势图,棒状图,历史记录,报警查询,事件记录,操作员登录,参数修改等应有尽有,充分实现了设计的功能,满足了现场工艺的需要. 结束语: 　　　 　　我公司类似的小系统在冶炼的高炉项目中得到了大量的应用，除除尘系统外,还应用于轻柴油库的监测系统,修罐库的带串级PID调节的煤气烤罐控制系统,水处理系统等.这些小型控制系统自投运以来,性能稳定、运行可靠，界面友好，操作简单，应用程序编写方便,维护工作量很小，受到了操作和维护人员的欢迎；投用后，系统配置灵活，便于设计和调试，性能价格比优越，系统扩展容易且维护工作量小，是企业进行技术改造和中小型生产过程首选的自控系统。正常运行证明：系统运行稳定，抗干扰能力强，信息可靠性高，实现了用户界面图形化，数据实时化；硬件积木化，软件模块化。受到运行人员的好评。完全符合设计的预期要求。 重庆宇通仪器工程部: 姚旭