PLC在煉鋼自控系統中的應用實現

漢鋼使用的煉鋼高爐控制設備陳舊，大大落后于當今的高爐控制水平，制約了生產成本的降低及工藝操作水平，影響了煉鐵整體生產水平。對此，漢鋼進行了全面改造，全系統采用西門子PLC自動控制。
　　
　　1系統配置
　　
　　改造后系統電氣控制部分PLC主機采用西門子S7-400系列的CPU414-2DP，各遠程站采用S7-300系列的CPU及10模塊，完成現場數據采集、邏輯運算、聯鎖、數據處理及輸出執(zhí)行指令等功能。系統采用2種網絡連接方式：工業(yè)以太網和ProfibuS-DP總線網絡。
　　
　　以太網采用光纜作為主干傳輸網絡，通過光纖收發(fā)器、交換機用雙絞線連接各操作站電腦；卷揚沒有設置電腦操作，因此直接采用ProfibuS-DP總線連接至遠程站。
　　
　　2軟件配置及實現方法
　　
　　系統軟件在WindowsXP操作環(huán)境下運作。編程軟件采用西門子STEP7編程軟件包，用梯形圖邏輯語言實現控制軟件的開發(fā)與應用。人機界面用WinCCV6.0軟件開發(fā)組成監(jiān)控站，監(jiān)視、控制設備和自動化過程。
　　
　　主要功能：
　　
　　按高爐生產需要設定的配料順序自動地將爐料配好裝入焦斗和礦斗中，通過料車送到爐頂，再按不同布料要求將爐料自動布入爐內，實現了整個給料、稱量、配料、輸送、布料過程全自動。
　　
　　槽下配料與自動稱量
　　
　　槽下共14個稱量斗，對稱分布于上料小車軌道兩側，緊挨軌道兩側是兩個焦炭稱量斗，隨后每邊依次排列六個稱量礦斗，同時在軌道兩側還有兩個左右中間礦斗。。
　　
　　配料分設左中問斗備料和右中問斗備料，分別用以設定裝入左中問礦斗、右中間礦斗的稱量斗代碼——也就是說每個礦石振動篩根據所對應的每個稱量斗所設定的稱料重量來振料，然后通過左右中問斗備料代碼來選擇需要下料的稱量斗，再通過1#、2#皮帶將需要的料分別裝入左右中間礦斗，以備料車到達料坑時裝入料車。左右中間斗空后，備料指針后移，進行下一個備料行為，形成一個獨立的循環(huán)。各種料的稱料重量、料種在界面中各個稱斗中設置。各振篩根據本稱量斗所設置稱量定值及稱量斗滿、空信號自動備料，并自動進行稱量補償、修正定值、稱量值零點校正、余振值測定、稱量斗料空后延時關閘門等控制。配料代碼隨時可由操作員在線設定修改。界面中還有料批設定，可共設定A、B、C、D、E、F六種料批，每種料批分前半批和后半批及附加焦，每半批料最多可上4車料，根據每車是否填寫代碼來確定實際上料車數，當沒填時視為沒有。當料車到料坑時根據裝車代碼確定是打開中問礦斗還是焦稱量斗還是空走，每上完‘車料料批前進一位，整個循環(huán)周期按界面中所設定的料制中的所選的料批代碼進行，構成整個上料大循環(huán)。在每一個料批結束時均可加進行“附加焦”，不會打亂周期程序。
　　
　　布料方式
　　
　　布料器電氣部分由原來的簡單電機控制改為由變頻器拖動，α(溜槽傾角)、β(溜槽回轉角)、γ(料流調節(jié)閥開度)三個絕對值編碼器反饋布料器位置狀態(tài)。布料系統主要功能是與槽下系統1起控制上料，將爐料正確地裝入料罐，并控制爐頂設備，完成向高爐裝料和按照設定布料數據進行布料，可根據需要隨時調整布料傾動角度、旋轉角度、旋轉圈數、料流開度。靈活多變的布料方式帶給操作人員全新的操作模式，例如：難以解決的邊緣問題，現在可利用扇形和定點布料克服；布料不均的問題，可利用多圈環(huán)行布料隨時糾正等等。
　　
　　當每半批料裝入受料罐，裝料指令下達后，打開放散閥卸壓，隨后先開啟上密封閥，再開啟上料閘，將上罐中爐料裝入下罐。裝料完畢，關閉上料閘、上密封閥，然后關閉放散閥，探尺探料降至規(guī)定料線深度提探尺，提尺同時打開兩個均壓閥向下罐均壓，布料器傾動到位，打開下密封閥在溜槽到達步進角位置時打開下料閘(料流調節(jié)閥)，用下料閘的開度大小來控制料流速度，爐料由布料溜槽布入爐內。為使爐項全自動布料準確無誤，本系統對如下信號作了重點處理：