PLC控制系统在秦皇岛安丰竖炉中的应用.pdf

第 6期 总第 1 7 5 期 2 0 1 2年 1 2月 机 械 工 程 与 自 动 化 MECHANI CAL ENGI NE ERI NG AUTOMATI ON No ．6 De c ． 文章编号 1 6 7 2 6 4 l 3 2 O 1 2 0 6 0 1 9 8 0 2 P L C控制系统在秦皇岛安丰竖炉中的应用 李彦芹，董 昌群，殷倩倩 莱钢集 团有 限公 司 自动化部铁 区车间，山东 莱芜 2 7 1 1 0 4 摘要 主要介绍了 P L C控制系统在秦皇岛安丰竖炉中的应用，并简要阐述 了其系统的配置、工艺及其控制功能。 关键词 P L C控制 ；S 7 3 0 0 ；竖炉 中图分类号 T P 2 7 3 ．文献标识码 B 1概 述 秦皇岛安丰竖炉工程采用 s 7 3 0 0系列可编程逻 辑控 制器 ， 利用 P r o f i b u s下 挂 E T2 0 0的控 制 方 式 ， 是 具 有快速 处理 能力 的专用 计算 机系统 。该 控制 系统采 用西门子全集成 自动化控制技术对该竖炉所有设备进 行控制和计算机监控 ， 主要实现 了生产工艺设备的 自 动／ 手动启 停 、 工艺数 据 的 自动 采 集 和处 理 、 工 艺 画 面 的动态显示以及历史和实时趋势显示记录等功能。 2 系统 介绍 2 ． 1 硬 件 配置 安丰竖炉控制系统 由本 体 1 套 P L C、 1个工程师 站 、 1 个操作员站组 成 ， P L C装置采用 了 S 7 3 0 0模块 。 2 ． 2软 件 配 置 运用 S T E P 7软件对 P L C系统组态编程 ， S T E P 7 既可以进行复杂的仪控 ， 又可以进行常规的电气控制 。 其画面监 控软件选 用 Wi n C C软件， 该 软件操 作 简单， 能够动态显示工艺过程参数 ， 并可设置重要参数 的历史趋 势 、 实时趋 势 、 报警 等 。 P L C系统网络结构如图 1所示。其 自动化系统 主体网络采用标准 以太 网 T C P ／ I P通讯协议 ， 主从站 之间采用 P r o f u s D P网络连接 ， 具有很强的可扩展 性 ， 能够实现数据的透明化 ， 具有不可比拟的优越性 。 3生产 工艺 流程 该竖 炉 自控 系统分 为原料 仓 、 配料 、 烘干 、 润磨 、 造 球、 生筛及布料、 焙烧等工艺系统。球团原料铁精粉和 膨润土进厂后分别储存在原料仓和膨润土料库 ， 使用 时铁精粉 由皮带送人原料地下仓 ， 膨润土用斗式提升 机送人膨润土矿仓 ， 按 预定配料方案配料 。配好 的料 经皮带送至圆筒烘干机调整水分， 进行混料。混料后 送至润磨机进行润磨， 然后再 由皮带输送至造球室 ， 由 拉式皮 带送料 到 圆盘造球 机 造球 ， 所造 生 球经 生球 筛 、 布料器小球筛等筛分。不合格生球筛下。 破碎后经返料 皮带送到造球料仓重新造球 ； 合格生球经皮带输送至布 料皮 带 ， 经干燥预热后进人 竖炉氧化 焙烧 。焙烧后进 入 冷风机鼓风冷却， 冷却后的成品球由链板机 、 皮带卸料。 l 图 1 P L C系统 网络结构 图 其工艺流程简图如图 2所示。 图 2安 丰 竖 炉 工 艺 流 程 圈 4 控制 系统功 能 根据 竖炉 工艺 对 自动 控制 系统 的要求 ， 通 过 P L C 和人 机接 口实现 电气 自动控 制 、 数 据 信 息 处理 及 数 据 信息传送 、 设备状态监视 、 参数给定等功能， 具体包括 ①电气、 仪表和 P L C构成一体化 系统 ， 电气接收 由计 算机或综合仪表装置送来的各种信息并对工艺生产设 备进行顺序控制 ； ②在 自动控制过程中， 将有关工艺生 产设备的状态信息送给执行机构 ， 显示检测内容， 进行 启 动和停 转的程 序控 制 和设 备 之 间 的 联锁 控 制 ， 根 据 生产 实践 调整 和修改 设定 的参 数 ； ③ 对 整 个 工艺 生 产 收稿 日期 2 0 1 2 0 5 0 2 ；修 回 日期 2 0 1 2 0 7 1 8 作 者简介 李彦芹 1 9 8 5 一 ，女 ，山东菏 泽人 ，助理工程师 ，本科，主要从事 自动化技术 的研究与应用。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 2年 第 6期 机 械 工 程 与 自 动 化 1 9 9 线 实现 在线 控制 ， 主要 包 括 逻辑 控 制 功 能 和重 点 参数 的采集和调节， 其中逻辑控制功能分为全 自动和半 自 动两种方式 ， 另外还对每条料线增加了急停控制。 控制系统的主要执行元件包括 1 燃烧室煤气流量调节 阀 当燃烧室温度偏低 时 ， 需要 调 节进入燃 烧 室的煤 气 流量 ， 此 时可 以根据 燃 烧 室煤 气压 力进行 自动 调节 ， 其 自动控 制调 节 原 理 图 见 图 3 。 啪 H H l 燃烧室煤气 压力测 量 图 3燃 烧 室 煤 气 流 量 调 节 原 理 框 图 2 燃 烧室 助 燃 风 流量 调 节 阀 燃 烧 室 的 燃烧 是 否 充分 ， 温度 是否 能达 到要求 ， 跟助 燃风 流量是 否充 足 非常有关 。在助燃风 自动控制条件下， 调节 阀会根据 助燃风压力来 自动调节进入燃烧室的助燃风流量 ， 其 自动控制调节原理图见图 4 。 m H H助 豢 赞 力 l 燃烧 室助燃 风压力测 量 图 4 燃烧室助燃风流量调节原理框图 造球系统中， 造球仓后设备与焙烧系统形成连锁。 在系统运行过程中， 如果某一台设备发生故障， 发出报 警 ， 同时应立即停止上游设备 ， 而下游设备正常运行 ； 在系统启动中， 如果某一 台设备发生故 障或启动不成 功 ， 发出报警 ， 应同时停止料线上 的所有设备 ， 待所有 设备停止后解除报警。 5监控 系统 该监控系统主要完成工艺画面、 故障报警 、 趋势查 询、 人机接口等功能。其中监控画面包括以下几部分 1 总貌画面 显示 系统各设备、 装置、 区域的运 行状态及过程参数变量的状态、 测量值、 手动／ 自动状 态、 高低报警等信息。 2 趋势画面 显示多点测量数据的实时趋势和 历史趋势值 ， 其历史趋势数据可 自动存放在硬盘上 ， 并 根据用户要求设置保存时间。 3 分组画面 按工艺要求分组显示某段工艺， 集 中显 示工 艺参数 。如 烘 干 润磨 生 产 工 艺 流程 图 、 竖炉 系统生产工艺参数以及报警、 状态等信息 。 6 应 用情 况 秦皇岛安丰竖炉 自控系统 自投运以来 ， 系统性能 稳定， 运行 良好。P L C自动控制系统对生产过程进行 数据采集、 顺序控制、 连续控制 、 监控操作 、 人机对话和 数据通信， 其应用可充分实现安丰竖炉 自控系统的在 线实时监控、 故障诊断、 故障预报， 并提供故障诊断系 统 信息 指导功 能 。 App l i c a t i o n o f PLC Co n t r o l Te c h n o l o g y i n Ve r t i c a l Fu r n a c e L I Ya n 。 q j n，DONG Ch a n g - q u n，YI N Qi a n - q i a n Au t o ma t i o n De p a r t me n t ，L a i S t e e l Gr ou p Co ．。Lt d． ，La i wu 2 7 1 1 0 4，Ch i n a Ab s t r a c t Th i s p a p e r ma i n l y i n t r o d u c e s t h e a p p l i c a t i o n o f P LC c o n t r o l s y s t e m i n t h e Qi n h u a n g d a o An f e n g v e r t i c a l f u r n a c e ，a n d b r i e f l y d e s c r i b e s t h e c o n f i g u r a t i o n，p r o c e s s a n d c o n t r o l f u n c t i o n o f t h e s y s t e m． Ke y wo r d s ．．P LC c o n t r o l ；S 7 3 0 0；v e r t i c a l f u r n a c e 上接 第 1 9 7页 钢板 ， 由 于它们是 受力点 ， 在 支撑 架外侧 焊接 3个斜 筋 加 固。并且 强调 在加压 整形 的过程 中 ， 应 操纵 平稳 、 缓 慢 加压 ， 达 到一定 程度 时进行 保压 。 4结束 语 由于在过去的使用过程中， 全部 U形钢支架整 形 都需要“ 升井一整形 一下井” 这样一个循环， 无疑增 大 了工人的工作量， 而便移式 U形钢整形装置的设计 和 应 用 ， 实 现 了在井 下维 修 区对部 分 U 形 钢支 架 的整 形 修复 ， 减少了废旧 u形钢 的回收升井， 有效 地提高 了 维修区的工作效率， 缩短了 U 形钢修复周期 ， 并对废 旧 U形钢的再利用起到了积极 的作用。而在该装 置 的设计制作中， 大部分结构件都由我们 自行制作， 节约 制作费用约 8万元， 其经济效益非常可观。 参考文献 [ 1 ] 黄锡恺． 机械原理[ M] ． 北京 高等教 育出版社 ， 1 9 8 9 ． [ 2 ] 章宏甲． 液压工程手册[ M] ． 北京 机械工业出版社， 1 9 9 0 ． De s i g n a nd App l i c a t i o n o f Po r t a bl e Fo r mi n g De v i c e s f o r U- s h a p e S t e e l YANG Ru - j i n g Ma c h i n e Re p a i r De p a r t me n t ，J i z h o n g En e r g y Xi n g t a i Mi n i n g I n du s t r y Co ．， Lt d ．，Xi n g t a i 0 5 4 00 0，Ch i na Ab s t r a c t Th i s p a p e r d e s c r i b e s t h e wo r k i n g p r i n c i p l e a n d c h a r a c t e r i s t i c s o f a p o r t a b l e f o r mi n g d e v i c e f o r U s h a p e d s t e e l s u p p o r t i n d e t a i l ．Th i s d e v i c e i s ma i n l y a p p l i e d t o u n d e r g r o u n d r o a d wa y ma i n t e n a n c e f o r i m p r o v i n g wo r k e f f i c i e n c y ． Ke y w o r d s U- s h a p e d s t e e l ；wo r k i n g p r i n c i p l e ；mo b i l i t y ；f o r mi n g d e v i c e 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m