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天铁集团炼钢厂风机自控系统

供稿:中国工控网 2005/11/1 16:50:00

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  • 关键词: 变频器 PLC
  • 摘要:主要介绍炼钢厂风机自动化控制系统等

摘要:
  主要介绍炼钢厂风机自动化控制系统等。关键词:
  变频器  PLC  WinCC  PROFIBUS-DP 上位机1 系统简介
  天铁炼钢厂风机除尘系统经过多年的改造与完善,自动化控制技术日趋成熟,故障率明显降低,为炼钢厂生产的顺利进行打下了良好的基础。2 风机自动控制系统的构成2.1风机自动化控制系统的硬件配置
  风机除尘系统由四台风机组成,一二三号风机为工作风机,零号风机为备用风机。自控系统由SIEMENS S7 300 PLC 设备一套、两个扩展机架、一个ET200M远程站、两台上位机和三台EMERSON TD2000 变频器3台(零号风机为配备风机调速系统)。PLC 主站与扩展机架通过IM360和IM361接口模板实现数据通讯,通过CP343-5通讯模板实现与上位机的通讯,通过CPU自带的PROFIBUS-DP口实现与ET200M远程站的通讯。其结构如下图所示:


2.2风机自动化控制系统的软件配置
  风机除尘自控系统采用西门子公司的S7 V5.2编程软件,上位机采用Wincc5.1组态软件,运行平稳,功能强大,操作简单。WinCC作为一种全面开放的监控软件,不仅提供数据开放功能,而且集成的Sybase anywhere数据库存储过程动态数据,为以后管理机访问数据库打下基础,同时支持DDE、OLE、OCX、ActiveX、OPC和ODBC等功能 组态非常方便。WinCC监控站通过通讯模板CP343-5与S7315-2DP PLC通讯,连续不断的从生产过程中获得大量的信息,并及时为风机除尘操作人员显示设备状态,提供彩色画面详图、棒图、总貌图、以及动态流程图,因此转炉操作人员可以通过上述画面检查各种信号的详细情况,修改设定值、改变操作方式,从而起到指导实时操作和控制的作用。风机除尘系统WinCC控制画面如下图所示:




  WinCC的功能十分强大,以(b)图为例,从图中我们可以读取风机的轴承温度、出口压力、风机转速等实时数据,数据采集刷新及时、准确,为生产提供了有力的支持;除此之外,WinCC还具备操作性,如(a)和(b)图,我们可以使用键盘或鼠标通过点击图中按钮实现风机的高低速控制、冲洗阀的自动冲洗和手动冲洗、以及报警消音等;这种软操作的优点是控制清晰明确,画面工艺流程明显,操作简单;同时,WinCC还具有数据存储功能,如记录曲线图,它能按人为要求记录一个月甚至更长的时间的数据,数据的记录有利于日后的核查、比较;另外,WinCC画面还具备报警功能,它除了通过如(a)、(b)画面中的数据闪烁外,还可通过报警记录警告并记录,对及时准确的排除故障、恢复生产非常关键。3 风机自动控制系统的特点
  风机调速工程是炼钢厂节能降耗的重要改造项目之一,2004年改造完成,每年为厂里节电几十万度,直接经济效益三十多万元。
风机调速系统是通过采用川仪四厂的RHA/RS/E型系列一体化电动执行机构直接控制风机的调速,再由一台EMERSON TD2000的变频器驱动执行机构,而变频的控制则由PLC来实现。如下图所示:
  



风机调速的程序控制如下:
  (一)执行机构反馈电流的采集



  (二)风机转速的高低控制
  风机转速的高低控制是通过执行机构的转动来实现的,而执行机构的转动是通过变频器来实现的风机启高速
A(    
     O(    
     A(    
     A     M     70.0
     AN    "3#开闭氧点"
     L     MW    54
     SF    T     34
     A(    
     ON    M     70.0
     O     M     70.1
     O     I      2.1
     O     "2#转炉炉后信号"
     )    
     R     T     34
     NOP   0
     NOP   0
     A     T     34
     )    
     A(    
     L     "2#风机数据量".STAT17
     L     "2#风机数据量".STAT19
     <R    
)    
     S     M     70.2
     A(    
     O(    
     L     "2#风机数据量".STAT17
     L     "2#风机数据量".STAT18
     >=R  
     )    
     ON    M     70.0
     O     "2#转炉炉后信号"
     O     M     70.1
     )    
     R     M     70.2
     A     M     70.2
     )    
     O    
     AN    M     70.0
     A     M     72.1
     O     M     71.5
     )    
     A(    
     L     "2#风机数据量".STAT17
     L     1.900000e 001
     <R    
)    
     AN    I      0.2
     =     Q      0.2风机降低速 A(    
     O(    
     A     M     70.0
     A     "2#转炉炉后信号"
     L     MW    56
     SS    T     35
     A(    
     AN    M     72.0
     A(    
     L     "2#风机数据量".STAT17
     L     "2#风机数据量".STAT21
     <R    
)    
     O    
     A     M     72.0
     A(    
     L     "2#风机数据量".STAT17
     L     1.200000e 001
     <R    
)    
     ON    M     70.0
     O     M     70.1
     O     I      2.1
     O     Q      0.2
     )    
     R     T     35
     NOP   0
     NOP   0
     A     T     35
     )    
     O    
     AN    M     70.0
     A     M     72.2
     )    
     A(    
     L     "2#风机数据量".STAT17
     L     4.100000e 000
     >R    
     )    
     AN    Q      0.2
     AN    I      0.3
     =     Q      0.3
  风机转速的升降分为手动和自动两种。手动升降可通过WinCC画面上的升降按钮实现;自动升降则是在满足自动条件的时候自动实现风机转速的升降。4 风机手自动冲洗系统
  风机手自动冲洗是为了防止烟尘损坏风机轴承而利用水枪冲洗风机扇叶及风机轴承的系统。程序控制如下:
A(    
     AN    "2#自动/手动"
     A(    
     L     "2#风机数据量".STAT13
     L     2.600000e 003
     <R    
)    
     O    
     A     "2#自动/手动"
     A     "2#冲洗水阀开"
     )    
     S     "2#冲水阀开"
     A(    
     O(    
     L     "2#风机数据量".STAT13
     L     2.600000e 003
     >=R  
     )    
     O    
     A     "2#自动/手动"
     A     "2#冲洗水阀关"
     O(    
     L     "2#风机数据量".STAT17
     L     1.700000e 001
     >R    
     )    
     O    
     AN    "2#自动/手动"
     A(    
     ON    M     73.1
     ON    M     73.0
     )    
     O     M     71.5
     )    
     R     "2#冲水阀开"
     NOP   0
  风机的冲洗同样分为手自动控制,可通过(g)图的按钮手动操作,也可通过(h)图的条件实现自动操作。


5 结束语
  我厂风机除尘自动化控制系统经过不断的改造和完善,自动化程度不断提高,很好的完成了炼钢除尘的任务,并且为现场人员减轻大量劳动强度,在生产数据的管理上也起到重大作用,为我厂创造了较大的经济效益。作者简介:
  孟宪胜,男、26岁,2002年天津理工学院毕业参加工作,一直从事电气自动控制工作。

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