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山西建邦特钢有限责任公司二期炼钢工程2#转炉系统自动化控制系统技术协议二OO九年十二月十日自动化控制系统技术协议甲方：山西建邦特钢有限公司 （以下简称甲方）乙方： （以下简称乙方）甲乙双方就山西建邦特钢有限责任公司2#转炉系统及一次除尘2#风机自动化控制系统设计、设备供货、软件编制及现场调试等事项经友好协商，达成以下技术协议：控制系统设计范围：包括转炉倾动系统、氧枪系统、炉下钢水罐车、炉下渣罐车、活动烟罩、润滑系统、炉前炉后挡火门、汽化冷却系统、辅原料投料系统、吹氩系统、一次除尘系统、煤气回收系统（不含煤气柜）。供货范围包括上述系统的仪表（包括仪表盘箱柜，一、二次仪表，执行器等）、电气设备、PLC及计算机工作站的设计和制造、PLC程序的编制和监控画面的制作、自动化系统现场调试、电气安装技术指导操作和维护人员培训等。一.甲乙双方的职责范围:针对工程的实际情况，甲、乙双方的职责范围明确如下： 乙方的职责范围： 负责转炉三电系统的设备设计及供货。 负责整个系统的应用软件的编程、现场调试等。 负责三电系统及相关设备的制造、现场调试等 对整套系统的可靠性、完整性、先进性负全责。 负责实现设计院和工艺人员提供的控制方案并进行方案优化。 优化方案需经设计院和甲方认可,并由乙方完成相关施工设计。 按照合同要求保质、保量，提供合格产品。 转炉相关系统工艺控制要求及其它有关设计参数由乙方负责。2、甲方的职责范围 提供上位机控制站操作监控画面参考图或文字要求。具体要求在技术交底时由甲方确认后实施。 与设计图纸不符的技术变更应在合同签定1个月内以文字形式通知乙方。 负责协调各方为乙方试车提供保证。 按合同要求及时付款。二. 乙方供货范围及标准: 乙方应负责提供自控系统设备一套、仪表设备系统一套、传动控制系统设备一套、电气设备一套（详见设备清单，包括硬件、系统软件、备件及资料）。 乙方对所提供的全部软件的合理性、合法性负全责。 乙方所供应的全部设备的技术规格性能应与甲方提供的技术协议标准一致。 除合同所提供的标准硬件和软件包外，在系统构成以后及应用软件的开发过程中，双方认为还有必要增加仍需由乙方补供的硬件和软件包,费用双方协商。 乙方应保证所提供的工作站间及工作站与PLC之间的数据通讯的可靠性，并且保证主体设备与外围设备达到协调运行。 乙方提供并经甲方共同确认机柜，并保证所有机柜外形颜色与1#转炉机柜外形颜色一致。外壳防护等级：IP23。 系统与应用软件：保证所选用软件保证对甲方的开放性。三自动化控制系统3.1自动化系统设备选型3.1.1 PLC系统设备选型：PLC系统设备作为自动化系统的核心控制部分对整个自动化系统的性能优劣起直接、决定性的作用。本系统中PLC选用西门子公司S7-400可编程控制器,其执行速度快、抗干扰能力强。该方案采用S7-400+ET200的总线结构，即主基架和CPU采用S7-400系统，输入、输出模块为ET200M远程站。能够提供从生产管理、过程控制到现场传动控制各个层次的完整的硬件解决方案。包括：标准工业以太网连接、ProfiBus-DP等网络。CPU模块： CPU 414-2XG03-0AB0；远程I/0站ET200M; 是一个模块化的现场分布式远程I/0站,完成过程信号采集、转换功能。各远程I/0控制站作为ProfiBus-DP从站与系统中央控制主站连接实现远程控制操作。每个ET200M分布式远程I/0站可以插装八个模块S7-300系列输入输出组件,并且可以具有带电插拔以及运行诊断功能。3.1.2二级计算机系统设备选型二级计算机系统选用研华工控机,具体硬件配置如下:CPU Intel P4 2.8G,RAM 1G,硬盘80G,19”LCD彩色显示器,分辩率不小于12801024通讯网卡:以太网接口网卡,10M/100M自适应。网络交换机：DP-LINK 16口,10M/100M自适应。软件：系统软件：Microsoft Windows2000监控软件:WINCC6.0软件包编程软件：Setp7 5.4版本3.2系统组成本自动化系统由基础自动化系统和过程自动化系统二级构成。整个自动化系统分成基础自动化系统（PLC系统、一级）和过程自动化系统（上位机、二级）两级，系统采用西门子S7系列PLC系统及WINCC人机界面软件，可利用其网络功能实现整个自动化系统网络化。自动化系统的硬件选用S7系列PLC，配以WINCC 6.0版组态软件，使人机界面操作简便实用，可最大限度地方便操作人员的操作。远程I/O控制终端（ET200M），体现了分散控制、集中管理的控制模式，最大限度地降低现场线缆的用量，可减小甲方设备的投资，也方便维护人员的维护，使整个生产线提高生产效率。3.2.1基础自动化系统组成基础自动化由转炉本体及配料及汽化冷却系统PLC1，一次除尘风机系统PLC2。通过Ethernet连接，达到资源共享, 快速交换数据的控制目的。PLC中还均配置多个PROFIBUS-DP现场通讯网络接口, PLC通过PROFIBUS-DP网与操作台、箱、站内的ET200M相连。另有PROFIBUS-DP网络通讯接口通过CBP通讯板连接所有传动数控装置，用以控制各区相关的电气传动设备，实现快速传递数据。3.2.2过程自动化系统组成过程自动化系统有五台操作计算机。其中，四台操作计算机设在转炉主操作室内，一台操作计算机设在一次除尘风机房，转炉主操作室内三台主控操作计算机可用于显示不同画面（转炉主操作室内一台用于转炉本体仪表信号画面显示，一台用于散装原料投料操作画面，一台用于显示气化冷却画面），另外一台，用于系统调试、故障诊断、系统的管理维护与其它故障报警信号的监视，方便维护人员检测设备运行状况操作计算机的工程师站。自动化系统均配以WINCC 6.0工业组态软件和STEP7编程软件。可以实现对整个系统的在线监控，工艺生产参数设定、各种历史数据的存储分析，并形成各种历史趋势记录曲线，为设备故障、质量生产事故分析提供依据；对设备进行必要的操作控制、参数设定修正，动态的显示图画图表，同时具备故障报警、显示、存储及打印等功能。3.2.3自动化系统的连接 -工业通讯网络现场级使用PROFIBUS 过程现场总线技术。总线型网络拓扑结构。基础自动化系统与各主传动系统之间的设定值、指令和数据均通过PLC机架装配的PROFIBUS_DP网络接口进行传送,提高系统响应速度，所有传动数控装置网络控制。在现场I/O比较集中的地方均设有ET200M远程站，通过PROFIBUS_DP网络化分布式控制，能够有效地减少项目的投资（电缆、I/O点数）和现场施工量，增加系统的可靠性，方便现场的维护。PLC系统配有多条PROFIBUS_DP网络，把各区传动系统及远程操作部分分段组网，提高系统响应速度，增加安全可靠性。PROFIBUS_DP网络性能：通讯速率：双绞屏蔽线介质时为1.5Mbit/s；光纤介质时为12Mbit/s；设备级主/从光纤网变频器主从传动单元通过光纤连接进行通讯。光纤以环路链接，传输速率为：8Mbit/S。主从单元的光纤通讯可以用一个共同的系统时钟节拍控制所连接的用户，快速和精确地完成主机和从机之间及各从机之间的过程数据交换，保证变频器间接受数据的同步一致。系统网络级 Ethernet以太网作为连接操作员站、工程师站和自动化系统站的系统总线。实现基础自动化系统与过程自动化系统之间及基础自动化系统各PLC之间的数据通讯,以太网在物理层上采用高防护等级的通讯线缆或光纤传输，为工业用户提供高水平的通讯方案。以太网通讯速率100M/s，采用了全双工并行(FDX)通讯模式，这种模式允许站点同时发送和接收数据，通讯速率可提高一倍。在高速以太网上还采用了交换技术，利用交换机模块将整个网段分成若干子网，每个子网都可以独立地形成一个数据通讯网段，可以大大地提高通讯效率。在操作台站点集中的地点设网络交换机组成交换式快速以太网络，提高网络效率与网络带宽，同时方便二级（生产）管理系统的接入。3.2.4其它在整个自动化系统中，还提供或配置检测仪表与装置，这些仪表的信号（开关量、模拟量）直接进入相应区域的PLC参与控制或在计算机画面上显示。可采用接口信号：数字量输入： 24VDC 数字量输出： 24VDC，500mA模拟量输入： 010VDC 420mA/20mA模拟量输出： 010VDC 420mA/20mA通讯数据连接： 以太网ETHERNETPROFIBUS串行接口： RS-232或RS-4853.3工艺设计要求：电气自控系统方案要求原则，自动化系统是整个转炉生产系统的控制核心，其安全性、可靠性、先进性是生产能否顺利、高效生产的关键。自动化系统分为三个部分：3.3.1 PLC1:（ 控制转炉本体电控、仪控）主要功能：本系统由倾动本体、烟罩升降、氧枪升降、氧枪横移、氧枪水路、氧枪气路、氮封、下料系统、汽化冷却系统等各部分组成。3.3.1.1 转炉操作过程的控制要求：本炼钢项目为公称容量65t的转炉一座，最大操作力矩约1000kN.m，每座转炉由4台交流变频调速电机传动，倾动转速为0.1rpm-1.22rpm，启动时间为2sec-3sec。转炉润滑由稀油站提供。转炉部分主要用电设备及性能参数如下：电机（变频调速）YZP280M-6 N=55kW AC380V 最大过载2.5倍 n=981rpm（50HZ）绝缘等级H 防护等级IP54 数量4台制动器型号 YWB400-800-1250电力液压块式制动器，常闭式推动器ED800-60 AC380V 50HZ N=330W 4个增量型旋转编码器Kubler 8.5823.3842.1024双通道，安装于4台电机尾部(电机带)主令控制器DK12-D-CD控制电路数125、稀油站驱动端稀油站型号XYZ-63G 电机型号Y100L1-4 N=2.2kW n=1430rpm电加热器12kW 1台游动端稀油站型号XYZ-10G 电机型号A02-8014-B14 N=0.55kW n=1400rpm电加热器2 kW 1台转炉在冶炼过程中，每个冶炼周期一般由以下几个操作（过程）组成： 转炉倾动至炉前，兑铁水、加废钢； 吹氧，加熔剂（造渣料）； 转炉前倾，取渣样； 吹氧； 转炉前倾，测温取样； 根据炉前化验结果，确定是否补吹； 炉后出钢； 溅渣护炉； 前倾，出渣。转炉平均冶炼周期为28min-30min，每个周期内一般前倾4次，后倾1次，完成整个周期的操作过程。转炉倾动由四台交流调频电机传动，设计倾动速度为0.1rpm1.22rpm,根据操作要求一般在兑铁水、加废钢、测温取样、出钢、出渣时采用慢速，其它操作可为快速。转炉可在360的范围内选择0.1rpm-1.22rpm的任意速度进行操作，速度的调整采用变频器变频来完成。转炉在冶炼周期内主要倾动过程有：兑铁水、加废钢过程主控制室手动操作转炉前倾，使转炉前倾约45-60间兑入铁水，兑完铁水后加入废钢（生铁），加入铁料完成后，手动将转炉摇向“零”位，并停止在“零”位。该过程执行时间2.5min-3min。第一次取样过程操作室手动操作，摇炉前倾，使其倾动达到取样位置，待取样操作完成后，手动摇炉向“零”位倾动并停止于“零”位，该过程用时约1.4min。测温取样操作室手动操作，摇炉前倾，使其倾动达到取样位置，待取样操作完成后，手动摇炉向“零”位倾动并停止于“零”位，该过程用时约1.5min。出钢过程由炉后摇炉室操作，手动摇炉，使转炉后倾进行出钢，出钢完成后，手动摇炉，转炉向“零”位倾动并停止于“零”位。由出钢倾至“零”位用时约2.5min。出渣过程由炉前操作台控制，手动摇炉使转炉前倾，并完成出渣，然后手动操作使转炉倾向“零”位等待下一个冶炼过程（周期），该过程大约需要2min。操作可实现快速慢速两种速度。转炉倾动过程事故处理在生产过程中，当转炉不处于“零”位而出现紧急事故时，按下紧急停车按钮，抱闸抱紧停车。转炉倾动操作点的设置转炉操作分为主控制室操作和就地操作，就地操作包括炉前操作台摇炉操作和炉后摇炉室操作。转炉倾动操作为全手动操作，根据操作地点和完成的作业不同分为主控室手动操作、炉前操作台手动操作以及炉后摇炉室操作。主控制室具有优先操作权，出钢时换至炉后摇炉室，出渣时切换至炉前操作台。控制及联锁要求转炉倾动由四台交流调频电机传动，四台电机同步运行，为做到安全、可靠、稳定运行，倾动操作必须与抱闸、仪控、倾动状态及其它设计的控制进行联锁，倾动由PLC控制、变频器间采用主/从控制。抱闸控制抱闸由PLC自动控制。转炉倾动必须的联锁转炉倾动的联锁为转炉倾动的必要条件，这些联锁的设备以转炉倾动为条件，它们之间互为联锁。稀油站工作正常；活动烟罩提升至初始位置；氧枪提升至待吹位置以上；汇总称量斗插板阀关闭；与转炉倾动设备主令控制器所测位置进行联锁；倾动操作倾动操作在主控室操作台上分为主操作台手动操作、炉前操作台手动操作、炉后摇炉室手动操作及事故操作。主控制操作台手动操作操作工主要在主控制室进行倾炉操作，相应的联锁关系可在主控制室的操作台上实现。出钢或出渣时，将选择开关打到相应的炉后摇炉室或炉前操作台。正常操作操炉工在主控制室对转炉进行操作，转炉倾动条件满足后并给出指示信号后操炉工操作手柄，给定转炉倾动的方向、速度、以及位置，完成转炉起停和倾动速度的调整。急停操作当操炉工发现有紧急情况时，按下紧急停车按钮。炉前操作台操作炉前操作台的主要操作一般为转炉向前倾动的操作，如出渣、清理出钢口、出钢口扩孔等，但可驱动转炉在360的范围内倾动。工作状态分为：正常操作、紧急停车操作。出渣时操炉工在炉前操作台对转炉进行操作，各项条件满足并经主控制室操作台给出信号后，操炉工可根据转炉的工作状态对转炉进行起、停及倾动速度的调整。炉后摇炉室操作一般只是在出钢或使转炉向后倾动时的操作，但也可驱动转炉在360的范围内倾动。工作状态分为：正常操作、紧急停车操作。出钢时，操炉工在炉后摇炉室对转炉进行操作，各项条件满足并经主控制室操作台给出指令信号后，操炉工根据转炉的工作状态对转炉进行起、停及倾动速度的调整。吹炼过程中操作在转炉吹炼过程中，禁止主控制室、炉前操作台、炉后摇炉室对转炉进行倾动操作，且转炉处于垂直状态，即“零”位状态。润滑系统故障时节的操作在转炉处于冶炼过程中润滑系统发生故障时，发出润滑系统故障报警，转炉倾动的操作应减小到转炉的最小倾动速度即0.1rpm，维持此炉钢冶炼完成，冶炼完成后，在故障没有排除的情况下，转炉禁止倾动操作。转炉检修时的倾动操作转炉检修时按下主控制室操作台上的“零”位联锁解除按钮，转炉可由各控制台单独操作。3.3.1.2氧枪升降及横移装置A.氧枪升降及横移装置:本系统有两套横移小车，每个横移小车上配一台氧枪升降电机，位置由2个限位开关控制，氧枪到位后由锁紧装置锁紧。每个氧枪由一台电机驱动减速机，减速机带动钢丝绳卷筒，卷筒出双绳带动氧枪升降小车，升降小车过载保护及欠载保护由拉力传感器来实现。氧枪升降速度的变化，采用交流变频电机来实现。氧枪升降及横移装置用电设备性能用参数如下：1氧枪升降电动机型号：YZP280M N=55KW S2IP54 0-100Hz 380V 数量：2台横移装置用电动机型号：XWED1.5-63-1/473 N=1.5KW n=1500rpm 380V 数量：2台制动器型号：YWZ-400/121推动器ED2z-121/6 380V 330W数量：2台主令控制器型号：LKT8-168/4 I=1/20 回路数16 DC24V数量：2台定位电动缸型号：DDG1000L-33LW N=0.55KW 380V数量：1台限位开关型号：LX19-111 DC24V 数量：2台测力传感器型号：CZL-YB-3B1-10t 数量：4台枪位编码器型号：FVM58N-011K2R3GN-1213 数量：2台氧枪升降用限位开关型号：YBLX-10/12 DC24V（常闭式）数量：6台横移装置用限位开关型号：YBLX-10/12 DC24V（常闭式）数量：4台10气动马达应急提升装置 电磁阀：24VDC 数量：2台B.氧枪升降控制过程氧枪传动主要控制过程分为二种情况：吹炼及溅渣护炉。工艺要求在冶炼过程中氧枪需进行速度控制和定位控制。氧枪正常在待吹点。氧枪的速度与氧枪的位置有关。每次吹炼结束后，氧枪需提至待吹点。下枪由最高极限至氮封口上：氧枪快速运行通过氮封口到待吹点氧枪慢速运行由待吹点至变速点：氧枪快速运行由变速点至下限：氧枪低速运行提枪吹炼时：氧枪低速运行吹炼点至待吹点氧枪快速提升、待吹点至打渣点慢速提升。溅渣护炉溅渣护炉吹氮操作与冶炼吹氧基本相同。（O2与N2切换）C、三电控制与联锁要求氧枪升降电动机要求采用变流变频控制。调速范围：0681rpm氧枪在工作状态时，升降速度要求自动转换，降枪时用慢速档，提枪时用快速档，变速点的位置可参照附图确定。氧枪在打渣位以下时，横移装置的电动机不得电操作，要求互锁。横移装置分A、B两台小车，工艺要求，在任何状态时，A、B小车不得同时操作，要求互锁。氧枪在待吹位以下时，转炉不得摇炉操作，要求联锁。氧枪升降机构的上、下极限由LKT8-168/4主令控制器和YBLX-10/12限位开关同时锁定。横移装置的定位由DDG1000L-33LW电动缸来实现。横移装置的限位由YBLX-10/12型限位开关来实现。氧枪升降过程中的过载或欠载保护由CZL-YB-3B1拉力传感器来实现，两套使用的变送器（二次表）由自动化仪表专业考虑。工艺要求拉力测量值应在36.58平台上的近地仪表盘上显示，以便调节双钢绳的松紧度。同时进入PLC系统。工艺要求在36.58米平台上设一个近地控制箱，用於氧枪横移装置换枪时的近地操作，并与主控室保持相互转换功能。工艺要求氧枪自动提枪与声光报警的条件是枪前氧压：0.7Mpa（可调）枪前水压：1.0Mpa氧枪回水温度：55枪前供水流量：60m/h氧枪供、回水流量差：5m/h2.3.1.3活动烟罩提升装置活动烟罩提升装置由电机、减速机、链轮等组成。当进行吹氧操作前将活动烟罩降至下位，测温取样以及吹炼完成后升至上位。活动烟罩提升装置用电设备以及性能参数如下：电机YZR160L-8，N=7.5kW，n=705rpm AC380V制动器YWZ5-315/80 推动器型号ED80/6 AC380V主令控制器LK4-148/4 速比1：1活动烟罩的控制设在主控制室，烟罩上升不到位转炉不得倾动。3.3.1.4车辆系统车辆系统包括出钢车、出渣车。A、出钢车操作可在炉后摇炉室和就地操作，选择开关设在炉后摇炉室的操作台上。出钢车电气参数如下电机型号： YZR225M-8 2台功率：22KW 转速：715r/min，三相交流电压：380V 50Hz 双电机驱动。频敏变阻器：型号BP8Y-812/4012制动方式：直流制动B、出渣车操作可在炉前操作台和就地操作，选择开关设在炉前操作台上。出渣车电气参数如下：电机型号： YZR225M-8 功率：22KW 转速：715r/min 三相交流电压：380V 50Hz 双电机驱动 频敏变阻器：型号BP8Y-812/4012制动方式：直流制动3.3.1.5炉前挡火门炉前挡火门设在转炉的前方，分为左右两侧开闭，每侧由一个电机驱动。在兑铁水、加废钢时挡火门打开，冶炼过程中关闭。炉前挡火门上设观察门，由电液推杆启闭观察门。炉前挡火门用电设备性能参数如下：炉前挡火门行走电机：YEJ132M1-6 N=4KW n=960r/min 2台观察门电液推杆DYTB-JJ7000II800BC N=1.1kW和YB90S-4 N=1.1kW炉前挡火门的控制设在转炉主控制室操作台上。3.3.1.6炉后挡火门炉后挡火门设在转炉的后方，由两个电机驱动。在加合金时挡火门打开，冶炼过程中关闭。炉前挡火门上设观察门，由电液推杆启闭观察门。炉前挡火门用电设备性能参数如下：炉后挡火门行走电机：YEJ132M1-6 N=4KW n=960r/min 2台观察门电液推杆DYTB-JJ7000II800BC N=1.1kW和YB90S-4 N=1.1kW炉后挡火门的控制设在机旁操作箱上。3.3.1.7散状料加料系统A工艺概述散状料品种包括：石灰、矿石、调渣剂、矾土等。散状料由上料系统加入到转炉除尘小跨的高位料仓中，高位料仓共八个，面对转炉，从左至右各料仓排列顺序为铁皮、白云石、石灰、石灰、调渣剂、矿石、备用仓。散状料称量系统由高位料仓、手动插板阀、变频振动给料机、称量斗、气动插板阀、汇总称量斗、汇总斗气动插板阀及相关的溜槽等组成。散状料称量根据转炉兑入铁水和加入废钢铁（生铁）的状况，散状料称量操作人员在主控制室将需要加入转炉的各种散状料分23批进行称量、入炉。汇总斗下部气动插板阀必须确认后主控室才能开启。B 主要设备高位料仓 8个变频振动给料机 8台称量斗 6个汇总称量斗 2个称量斗气动插板阀 6个汇总斗气动插板阀 2个C 各料仓下的振动给料机其性能参数为：电机YZO-8-4 N=0.75KW2 AC380V；D 操作及联锁要求:1、操作地点散状料炉前主控制室（手动、自动）设备就地操作.2、控制方式主控制室操作人员完成以下操作选择自动、手动操作方式及集中、分散称量方式确定散状料品种各料种重量的设定开启振动给料机进行各料种的称量开启称量斗下的气动插板阀及汇总称量斗上安全阀汇总称量开启汇总斗下阀就地控制操作人员通过机旁操作箱完成启、停各设备的操作，一般为系统检修用。炉前主控制室与就地操作互为联锁。机旁选择。3.操作方式:操作人员根据散状料的批次及转炉冶炼状况，在主控制室操作台上通过选择开关，分别实现以下三种工作方式。集中控制操作根据工艺配料计算由主控制室微机输入或化验室的分析结果，输入各种散状料的加入设定重量进行称量、汇总称量、入炉控制。该工作方式一用于散状料首批料。分散控制根据工艺配料计算及转炉工况，由主控制室微机输入各种或单种料的加入设定重量，进行称量及入炉控制，该工作方式一般用于散状料第二或第三批料。手动控制当需要手动时，通过手动按钮或画面分别实现各料的称量、汇总、入炉。4、称量过程（以一种料种为例）称量前应确认的条件高位料仓的料位高位料仓下手动插板阀是否打开变频振动给料机是否工作正常各称量斗的显示是否是0.000kg各阀门是否关闭称量自动称量输入料种的设定值启动振动给料机为强振状态当物料重达到设定值的80%时，振动给料自动转至弱振状态料重达到设定值时，振动给料机自动停止称量斗下的气动插板阀打开，物料落入汇总称量斗内，此时称量斗的称量显示应为“0.000”称量下的气动插板阀延时15秒关闭，称量过程结束。手动称量选择加料品种，振动给料机振动下料，同时CRT显示物料重量，当达到预计重量时，让振动给料机停止工作。手动打开安全阀，再打开称量斗下的气动插板阀，物料落入汇总称量斗，称量过程结束。加料散状料加料，主控制室选择加料，汇总斗下气动插板阀打开，当汇总称量斗显示重量为“0.000”时，汇总称量斗下阀门关闭，加料过程完成。5、联锁要求称量斗下气动插板阀不关闭，振动给料机不允许起振；汇总斗下气动插板阀关闭状态下，称量斗下气动插板阀允许打开；汇总称量斗显示0.000时，汇总称量斗下气动插板阀方可关闭；称量斗显示0.000时，称量斗下气动插板阀方可关闭；转炉处于非“零”位时，汇总称量斗下气动插板阀不允许打开。3.3.1.8 汽化冷却系统汽化冷却系统主要设备由：软水箱-软水泵-除氧器-给水泵汽包-蓄热器等组成。汽化冷却系统控制方式 自动方式：对汽包水位进行三冲量的自动调节，备用泵组在供水压低或工作泵组故障时自动切换。手动方式：人工设定汽包水位，根据生产需要人工操作切换备用设备。维修方式：此方式取消所有联锁，所有操作都可单独执行。(1)汽化冷却系统过程控制功能在本系统水泵由电动机控制，快切阀及切断阀等阀体由电磁阀控制，压力、流量、温度等用一次仪表测量。其调节输出控制由调节阀完成。自动控制系统采用PLC控制，系统的操作及监控以WinCC为界面，采用HMI监控画面、故障诊断画面及键盘或鼠标操作。主要控制任务如下：a 软水泵（3台）软水泵80DL36-25(I)2，配电机Y160M-4， N=11kW软水泵负责给除氧器提供去除杂质的软水。软水泵出口压力检测、显示、报警软水泵运行状态监控备用泵组自动切换的控制b 给水泵（3台）给水泵DG46-307，配电机Y255M-2，N=45kW给水泵负责分别给汽包提供去除杂质、除氧的软水。给水泵出口压力检测、显示、报警给水泵运行状态监控备用泵组自动切换的控制c 汽包汽包负责向烟罩提供冷却水和向烟道提供冷却水循环，进行热交换并回收转炉余热蒸汽。汽包进出水的压力、流量、温度的检测及报警，与转炉吹炼的联锁气/水自循环系统的引射控制各电磁阀的联锁与开/关控制蒸汽的入网与过压放散的控制进水管压力显示、联锁烟道冷却水流量指示进水管阀控制汽包水位检测显示、报警联锁及三冲量调节汽包入水流量检测、显示、报警及自动控制（与水位联锁控制）安全放散阀的监控,排水阀自动联锁控制（由水位控制）烟气净化系统控制: 一文喷淋水电控、AB侧捅针电控、RD阀电控、二文喷淋水电控主要设备明细：序号设备名称型号数量备注1安装机架6ES7 400-1JA01-0AA012电源模块6ES7 407-0KA00-0AA01PS3CPU6ES7 414-2XG03-0AB01CPU4通讯模块6CK7 443 -1EX11-0XE01CP5后备电池6ES971-0BA00-0AA026DIN导轨6ES7 390-1AF30-0AA08PS7电源模块6ES7 307-1EA00-0AA08PS8接口模块6ES7 153-1AA03-0XB089数字量输入模块6ES7 321-1BL00-0AA02310数字量输出模块6ES7 322-1BL00-0AA01211模拟量输入模块6ES7 331-7KF02-0AB01312热电阻输入模块6ES7 331-7PF01-0AB0513模拟量输出模块6ES7 332-5HD01-0AB0614SITOP电源6EP1 334-2AA00415FLASH ROM存储卡1M116移动硬盘80G117编程软件Step7-5.4318监控软件Wincc6.0运行版319网络软件SOFNET3SIMATIC20系统软件WIN2000 专业版1微软21工业控制计算机P4/2.8G/1G/80G3研 华22显示器19“3液晶23打印机EPSON LQ1600KIII1爱普生24以太网通讯处理器CP16136GK1 1613AA003SIMATIC25UPS3KVA 30min1山 特26PC Adapter6ES7 972-0CA22-0XA01SIMATIC27编程电缆6ES7 901-1BF00-0XA01SIMATIC28交换机RS2 - Fx - Fx129绝对值编码器FVM58N-011K2R3GN3转炉、氧枪30连轴器9401 10X1033.3.2 PLC2:（一次除尘、除尘风机房、）主要功能；1、系统组成三通切换阀电控、水封逆止阀电控、旁通阀电控、盲板隔断阀电控、高压除尘风机电控、风机辅助设备电控、烟道各仪表检测、风机各仪表检测、氧分析仪等2、基本工艺设备连锁：1）除尘风机与液力耦合器电动油泵连锁。电动油泵在开启10 min后，打开主电机。主电机停止运行10min后，再关闭电动油泵。通切换阀与水封逆止阀连锁。煤气回收时，水封逆止阀先开到位，随即三通阀由放散转向回收，煤气放散时，三通阀由回收转向放散，三通阀到位后，水封逆止阀随即关闭。力耦合器采取时间控制。氧枪下降前，液力耦合器提升至高速；氧枪上升后，液力耦合器降至低速。各种设备水冲洗电磁阀在风机低速时打开。风机系统各个气动阀门气缸所用的压缩空气压力在小于0.25Mpa时停机。风机前氧分析仪显示O2含量大于1.3%，停止回收，停机。一文供水量小于200t/h报警，小于120t/h停机。一文供水压力小于0.2Mpa时报警。二文供水量小于160t/h报警。二文供水压力小于0.35Mpa时报警。主要设备明细：序号设备名称型号数量备注1安装机架6ES7 400-1JA01-0AA012电源模块6ES7 407-0KA00-0AA01PS3CPU6ES7 414-2XG03-0AB01CPU4通讯模块6CK7 443 -1EX11-0XE01CP5后备电池6ES971-0BA00-0AA026DIN导轨6ES7 390-1AF30-0AA07PS7电源模块6ES7 307-0EA00-0AA07PS8接口模块6ES7 153-1AA03-0XB079数字量输入模块6ES7 321-1BL00-0AA02010数字量输出模块6ES7 322-1BL00-0AA0811模拟量输入模块6ES7 331-7KF01-0AB01412模拟量输出模块6ES7 332-5HD01-0AB0413热电阻模块6ES7 331-7PF01-0AB0614FLASH ROM存储卡1M115SITOP电源6EP1 334-2AA00416编程软件Step7-5.3117监控软件Wincc6.0运行版118网络软件SOFNET1SIMATIC19系统软件WIN2000 专业版1微软20工业控制计算机P4/2.8G/1G/80G1研 华21显示器19“1液晶22以太网通讯处理器CP16136GK1 1613AA001SIMATIC23UPS3KVA 30min1山 特24交换机RS2 - Fx - Fx13.4过程自动化系统功能主要功能包括：参数设定、设备控制、状态变量显示、事故报警、故障诊断、趋势分析六大类。1)参数设定氧气与氮气的压力（或流量/阀位）设定值、风机转速设定值等参数设定。2)设备控制设备工作状态选择控制；分合主电源；振动给料机等设备启停等等。3)状态变量显示参数动态实时跟踪显示，历史变量纪录（示波器功能）；显示系统工作状态、启停条件（数字量）；所有设备的工作方式、状态；来自现场监测元件的设备位置、状态等信号；电压、电流、速度、转矩、温度、位置、压力、流量等连续变量显示。4)事故报警将故障、事故分为三大类：报警、故障、重故障，根据设备问题发生可能造成的影响的严重性及轻重缓急，确定事故分类，根据故障类型进行，报警、停车、飞枪、关氧、关水等处理。5)故障诊断通过故障诊断功能系统为用户提供了迅速找到是故障点，最大限度降低故障时间的手段。故障报警信号、重要状态信号（发生、消失时间）记录、存储，有单行状态提示和完整窗口查询。提供重要工艺、设备运行变量趋势分析，历史数据追忆。 6)趋势分析以趋势图、柱状图等方式，实时（或追忆）显示压力、流量、枪位、温度等工艺及设备运行参数（模拟量），并记录存储，供分析打印。可选择窗口显示曲线的数量、类型、单位、坐标等方便不同信号件的对比分析，有利于故障诊断和工艺优化。7)操作冗余转炉主操作室冗余选件能使二个冗余的WINCC 6.0站同时运行，以保证连续的过程和操作员控制。如果两个站中的一个发生故障，另一个就接替报表传送和过程值的归档。当故障站恢复运行后，在该站不工作时所采集的全部过程值档案和报文都复制到现在恢复运行的站上。从而再一次可同时运行二个相同的WINCC站。用这种概念来配置冗余管理下的所有过程值档案和报文，从而保证了数据完整性。在客户机/ 服务器方式，客户机自动地从故障的服务器切换到冗余的配合站。在短暂的切换周期后，所有运行的站又继续工作。为了简化配置，可使用项目复制器，它将所有配置数据复制到配合站，并相应地加以匹配。8)用户访问权限管理(Access control) 多种现代化的方式登录到系统 每个操作员拥有各自的访问权限 每个操作站都可登录 每个操作员/ 组都可设置自己的访问权限 每个功能访问权限可单独定义 可对某个单元设为可操作或不可操作 可保护每个对象(object)和每个操作(operation)3.5 流程画面显示 A、热工参数显示参数的性质、量程、报警、累计状态等要求依据转炉仪控图中的功能规格表。 B、状态显示转炉倾动角度及钢水状态，吹炼指示（连续动态显示）；氧枪位置：上限、下限、待吹点、开闭氧点（连续动态显示）；散状料系统各阀开、关状态及各称量料中的料重指示（连续动态显示）；烟罩的位置、氧枪给水阀的状态，氧气及氮气气动切断阀的状态。 C、故障及报警显示电气故障、参数报警等；氧气及氮气流量调节。 D、画面要求 1、流程画面 氧枪系统画面； 转炉状态画面； 氧气、氮气、压缩空气及水系统的参数显示画面； 散状料系统画面；2、实时趋势画面3、历史趋势画面4、报警状态画面5、生产报表打印画面6、生产报表,生产报表主要包括以下内容：A、分炉次统计主要为炉次、每炉次兑入的铁水量、加入的废钢（生铁）量、铁合金、造渣料分品种加入量、批次。每批分品种加入量、每炉次加入各造渣料累计。出钢温度、每炉次冶炼周期、每炉次氧气（氮气）用量、可输入每炉次冶炼钢号等。 B、按班次统计（班报表）每班生产炉数、铁水用量、废钢（生铁）用量、铁合金分品种用量、造渣料（护炉料）分品种用量、总冶炼时间、氧气和氮气总用量。 C、报表及月报表基本与日报表相同。四交流调速部分4.1.1系统概况转炉倾动交流调速选用ABB产品ACS800-04-0140-3，具有较高技术水平可以达到优良的动态特性，同时能够保证高可靠性，可有效地节省了维护费用。4.1.2系统组成为：交流异步（鼠笼）电机55KW制动单元及制动电阻风扇等辅助设备4.2交流调速辅传动容量交流调速电机参数.4.3转炉倾动系统案转炉倾动由四台交流调频电机传动，设计倾动速度为两档，转炉可在360的范围内选择0.1rpm-1.22rpm的任意速度进行操作。转炉倾动机械的特点是：重载大转矩、起动制动频繁，要承受很大的动负荷。并且在电气或机械的某一部分发生故障时，系统仍有能力完成冶炼过程。转炉倾动机械采用全悬挂四点啮合柔性传动，四台交流电机驱动，电机功率为55KW。选用四台变频器一对一控制驱动这四台交流电机，考虑转炉倾动过程中的位能，电控系统变频器加装制动斩波单元和制动电阻，以泄放转炉倾动过程中的位能。四台变频器之间用主从光纤网通讯组网平衡负荷。变频器可实现转速控制和转矩控制。变频系统能精确推断和调节转矩电流分量和磁通电流分量，使预先给定的转矩可以准确地维持和限定。在四台逆变器中选一台作为主机，其余三台作从机。主机为速度+转矩控制；从机接受主机的转矩设定命令实现转矩控制。主机的设定命令是通过设备间主从光纤网传输给从机的，光纤以环路链接。主从光纤网可以用一个共同的系统时钟节拍控制所连接的用户，快速和精确地完成主机和从机之间及各从机之间的过程数据交换，保证变频器间接受数据的同步一致。四台逆变器的主机和从机可以通过连接的网由上位机系统自动/手动选择。4.4 氧枪升降系统氧枪升降及横移装置。本系统由两套横移小车组成，两横移小车互为备用，每套横移小车配一台氧枪升降小车。当某一小车横移锁定至工作位时，氧枪由一台电机驱动减速机，减速机带动钢丝绳卷筒，卷筒出双绳带动氧枪升降小车，升降小车过载保护及欠载保护由拉力传感器来实现。氧枪升降速度的变化，采用交流变频电机来实现。当出现氧枪升降电机停电等紧急情况时，氧枪的紧急提升由气动马达来完成，气动马达操作手柄安装在主控制室内。氧枪升降电机采用交流变频形式，电机功率为55KW,调速范围为0rpm-750rpm；系统配置两套氧枪升降变频系统。两套系统和两台氧枪升降电机可随意组合配套使用。氧枪升降变频器采用ABB产品ACS800-01-0120-3.4.5变频振动给料机系统振动给料机调速系统采用西门子公司M440产品.五.低压供配电部分5.1低压配电系统交流控制系统负责所有开关、保护、隔离及配电功能。低压配电系统要预留一定数量的电源断路器。控制元件选型原则：（1）小于等于630A的回路的自动开关、接触器等选用施耐德产品。大于630A的回路的自动开关、接触器等选用常熟开关厂或上海人民电器厂产品。（2）转换开关、按钮、指示灯等元气件选用施耐德产品。（3）中间继电器选用欧姆龙产品。（6）操作台选用： 不锈钢台面,弯曲处做平滑处理，前后开门，前后开透气孔。5.1.1转炉低压配电系统配电系统由两台电源进线柜、一台配电柜、多台电机控制柜及现场的操作台箱等组成。配电柜包括负荷开关、断路器、接触器及辅助继电器，保证传动控制的逻辑功能。主要设备参数序号设备名称型号数量功率(KW)电压（V）备注1转炉用光电编码器与转炉设备配套42转炉用主令控制器与转炉设备配套1DC24V3氧枪横移装置电机与氧枪设备配套21.5AC3804氧枪定位用电动缸与氧枪设备配套10.55AC380附带限位开关LX19-1112DC24V5氧枪用光电编码器FVM58N-011K2R3GN-121326氧枪用主令控制器LKT8-168/4 i=1/20 16回路2DC24V7氧枪升降用限位开关YBLX-10/126DC24V8氧枪横移用限位开关YBLX-10/124DC24V9气动马达提升电磁阀2DC24V1060吨渣盘车电机YZR225M8222AC38011炉前挡火门电机YEJ132M1-624AC38012炉前挡火门观测门电液推杆DYTB-JJ7000