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2 号高炉鼓风机风机过滤器控制系统的优化改进 陈均 炼铁厂 摘 要分析柳钢 2号高炉鼓风机进风合尘量异常超标的原因，介绍采用P L C矩阵式与现场总 线的控制方式对原进风过滤器反吹控制 系统实施的改造。 关键词 高炉鼓风机 ；过滤器；反吹控制 系统；P L C矩阵式 ；现场总线 Op t i mi z a t i o n a n d I mp r o v e m e n t o f t h e Bl o we r Fi l t e r Co n t r o l S y s t e m o f No ． 2 Bl a s t Fu r n a c e CHEN J u n I r o n m a k i n g P l a n t Ab s t r a c t T h e c a u s e s o f t h e a b n o r ma l i n l e t d u s t l o a d i n g o f t h e b l o we r o f No ． 2 B l a s t F u r n a c e w e r e a n a - l y z e d ， t h e t r a n s f o r ma t i o n i mp l e me n t e d f o r t h e b l o w b a c k c o n t r o l s y s t e m o f t h e o ri g i n a l a i r i n l e t fi l t e r t h r o u g h the c o n t r o l mo d e o f t h e P L C ma t r i x a n d t h e fi e l d b u s we r e i n t r o d u c e d ． Ke y W o r d s B l a s t F u rna c e Bl o w e r ；F i h e r ； B l o wb a c k C o n t r o l S y s t e m；P L C Ma t r i x F o r m；F i e l d B u s 1 问题的提出 高炉鼓风机俗称高炉的 “ 心脏” ，工作时是 靠调节静叶工作角度使进气与排气形成差压 进气压力 排气压力 ，达到为高炉鼓风的目 的。如果进入鼓风机进气室的空气含有杂质或 粉尘，就会对风机叶片产生冲刷，加剧叶片磨 损，降低风机叶片使用寿命 ，影响风机运行的 可靠性和稳定性。因此，大型风机进风系统都 配置有一套过滤空气的进风过滤器，其 目的就 是过滤进入鼓风机的空气，减少或降低空气中 的杂质或粉尘对风机叶片的影响。进风过滤器 反吹控制系统的稳定 、可靠工作是关系到鼓风 机稳定运行的关键因素。炼铁厂 2号高炉鼓风 机进风过滤器反吹控制系统受环境、设计、选 型等因素影响，反吹控制系统运行时经常出现 通讯模块、控制模块、反吹模块等故障，导致 作者陈 均，大学学历，助理工程师，现主要从 事电气 自动化技术管理工作。 鼓风机进风含尘量异常超标，影响风机正常运 行。分析其主要存在的问题 1 现场环境较恶劣，空气中含尘量尤其 是含碳量相对较高，反吹时滤筒上的含碳粉尘 被吹打下来，漂浮到现场控制箱周围；加上原 现场控制箱密封条老化、控制箱防尘等级选型 过低等因素，导致大量含碳粉尘进入控制箱内， 如遇潮湿天气，控制箱内电气元件很容易发生 短路故障。 2 原反吹控制采用单片机脉冲发生器， 且控制程序直接固化在单片机中，当设备需要 更新或扩展时，用户几乎无法监控或修改程序， 系统的扩展性较差。有时需增加反吹设备时， 不得不推翻整个控制系统，重新进行改造，造 成极大的浪费。 3 原控制脉冲板是电路板形式的，未经 过封装 ，大部分元气件裸露在外面，排查处理 故障时很容易触碰到而损坏控制板或发生触电 事故。此外 ，原设计的每个控制板输出通道无 法更换 ，有时仅一个通道坏 ，就必须更换整块 控制板 ，故浪费极大 。 4 原设计采用一对一的输出控制。现场 共计 2 5 0 个反吹控制脉冲阀，需要 2 5 0个脉冲 输出控制通道，而原一块控制模块有 1 2 个输出 通道可控制 1 2 个脉冲阀，故共计需要约 2 1 块 模块。由于所需模块数量较多，现场接线较复 杂，维护也相当繁琐 ，故维护成本和备件成本 都较高。 为此，对进风过滤器反吹控制系统实施技 术升级改造 ，本文进行总结。 2 改进与优化 2 ． 1 改进方案 众所周 知 ，可 编程控制 器 P L C 的灵活 性 、实用性 、稳定 性 、扩展性 、网络性是单片 机控制无法比拟的。因此，采用 P L C矩阵与总 线控制技术对原单片机脉冲控制系统进行改造 升级 ，完全可以解决原控制系统扩展性差等问 题。综合考虑现场环境恶劣等因素，将主控制 器安装在环境好 的电气控制室 ，而现场采用分 S I EMENS 7 - 3 0 0 C P U 3 I 52 D P l OL M光 电 I■1 布式 I／ 0及 T U R K现场总线模块进行信号的采集 及控制。由于采用的分布式 I ／ 0及 T U R K现场总 线模块装置 的防尘防湿气密封防护等级达到 I P 6 7 ，故可以不考虑现场环境的影响。 由于改造过滤器所需的控制点数量大，因 此在采用 工业 现场 总线 方式对进风过滤反 吹系 统控制器进行改造的过程中，结合其控制特点， 采用了 P L C矩阵式与现场总线的控制方式，既 可以大幅减少在单套装置中所需 P L C输出点数、 电缆敷设量以及维护工作量 ，也可以提高系统 的可靠性。 2 ． 2 改进 内容 2号高炉鼓风机进风过滤器反吹过滤器为 1 台 5 0仓室，每仓室 5个脉冲阀除尘控制器 ， 采用西 门子 P R O F I B U S D P现场 总线方 式控 制 方案 见 图 1 ；s 7 3 0 0作为 主站 ，安装 于主 控室主控制柜内，主控制柜面板有控制按钮 、 开关和各种工作指示灯、触摸屏 ；现场采用分 布式 I ／ 0控制 ，从站 E T 2 0 0 M安装于过滤器 现 场控制柜内，T U R K现场总线控制箱分布于进 风过滤器机旁。 总线 l S I M A T I C T ET2 0 0 M I M 1 5 1 3 现场控制柜 T U RK现场 总线模块 现场 总线箱 图 1 改进后反吹过滤器系统控制方案 工艺要求 整个反吹过滤除尘设备分为 5 0 个仓室，每个仓室有 1 个负责本仓室门的打开 和关 闭的换 向阀 ，每个仓有 5个滤筒 ，每个 脉 冲阀负责 1 个滤滤筒的反吹工作。 控制过程系统运行，1 号仓换向阀动作， 关闭 1 号仓室门，延时 时间后，1 号仓的 1 ～ 5 号脉冲阀依次动作 ，动作时间为 ，动作间隔 时间为 ，1 号仓的5 个脉冲阀动作完成后 ，延 时 T 4 时间后关 闭 1号仓换 向阀，打开 1号仓室 门；延时 ，2 号仓换向阀动作，关闭 2 号仓室 门，延时 ，2号仓的 1 至 5号脉冲阀依次动 作，动作时间为 ，动作间隔时间为 ，2 号仓 的 5 号脉冲阀动作完成后，延时 丁 4 后关闭 2号 仓换向阀，打开 2 号仓室门⋯ ⋯ 如此循环执 行下去，5 0 个仓动作完毕即完成一遍清灰工作。 在矩阵式输出控制方式中，利用各个仓室 联一悯霎一一量 一量 一一一一一一一一一一 ■ 的换向阀输出控制点作为本仓室脉冲阀工作的 选择点 ，只有本仓室的换向阀动作，才能对本 仓室的脉冲阀进行工作，矩阵式控制原理见图 2 。这样，5 0 个仓室的相同位置的脉冲阀只需要 一 个控制输出点 ，这样节省了较多的输 出点 ， 在仓 室多 的时候 ，这种优势更加 明显 ，对 P L C 输出的控制方式采用矩阵控制在达到同样的控 制效果的同时减少了设备的投资成本 ，提高了 设备的维护效率 两种控制方式的对比见表 1 。 表 1矩阵式控制方式与点对点控制方式输出 控制点对比 黧 方 式 控 制 输 出 点 数 姒 。 点 数 仓室数量 矩阵式 矩阵式 DC 2 4 V DC2 4 V一 01 ．0 1 1县 啼 油 闻0I ． 5 L Q 1 』 1 仓 2 号脉冲阀 1 仓换向阀 U Q1 ； 1仓 3 号脉 冲阀 Q ．几 r j I 仓4 号脉冲阀 U Q 弱 ] 一 ． 1 仓 5号脉冲阀 ．，合 1号 昧 冲 阀 。 ．2 仓 2 号脉冲阀 2 仓换向阀 r ； i 斑 L 臣 2 仓 3 号脉冲阀 臣 2 仓 4 号脉冲阀 歪 ， 2 仓 5 号脉冲阀 ．1 n龠 1县 腋 冲 阍 6 ． 匝 1 o 2 号脉冲阀3 仓换向阀 匝 , 1 0 仓3 号脉冲阀 压 1 O 仓 4 号脉冲阀 j一 t 1 n 县 嘧 油 泪 图 2 矩阵式控制原理 图 3 结语 控制系统改造升级后 ，各方面性能完全达 到设计要求，大大提高了高炉鼓风机反吹控制 系统运行的稳定性，为高炉的稳定、顺行、高 产提供了可靠保障。 近期冷轧带钢生产技术发展纵观 近来 ，冷轧带钢生产技术的发展主要有以下几个方 面 1 增加钢卷质 重 量增加钢卷质量是提高设备 生产能力的有效方法，因为冷轧带钢是以钢卷方式生产 的，每一个钢卷在送到机组内轧制或处理前 ，都必须经 过拆捆 、开卷、穿带，然后加速到正常速度工作，在每 一 卷终了时又需要有减速、剪切 、卷取及卸卷的过程 ， 占用较多的生产时间。钢卷质量增大后 ，可相应地增加 作业的时间，而且由于每卷带钢长度的增加，带钢在稳 定速度下轧制的时间也相应增加，机组的速度才能真正 得到提高，带钢的质量也才能得以改善。然而，钢卷质 量也不可无限制地增加，它受到开卷机、卷取机等机械 设备的结构与强度的限制，也受到电动机调速范围的限 制，而且卷重太大还会给车间内钢卷的运输和存放带来 困难。 2 提高机组和轧机的速度其它作业线 如单机 架平整机组、双机架平整机组、各剪切机组、连续热镀 锌机组 、酸洗机组、电镀锡机组等 的机组速度也都相应 提高。 3 提高产品厚度精度为提高冷轧带钢的厚度 精度，在冷轧机上采用了全液压压下装置 ，以便增加轧 机压下装置的反应速度，并采用了带钢厚度 自动控制装 置。对于高速、高产量的带钢冷连轧机 ，实现了计算机 控制。 4 改善板形 在带钢冷连轧机上 ，广泛采用液 压弯辊装置来改善板形。 5 提高 自动化程度 普遍采用各种形式的极限 开关、光电管等、对每个动作实行 自动程序控制，实现 了钢卷对中、带钢边缘纠偏、机组中带钢速度的自动调 整、剪切钢板的自 动分选等自动化操作和控制。 5 改进生产工艺 不断采用新工艺 、新设备 ， 例如深冲钢板连续退火作业线和浅槽盐酸酸洗、H C轧 机、和异步轧制等，以简化冷轧工艺过程，提高冷轧带 钢的精度和节省能量。 编辑部摘自冶金信息网