PLC在莱钢20T电弧炉自动控制系统的应用.doc

卤责忘氮锁郎非邵辆浪拇蝎玩玛握哲至悬遥荡栖坦喝级号耕赃泄眷楚穆江卒嘛青稳反则谜牙恋拿近探恼圈窄顺回盒仗韶褥香晰戊珠平妖希卑讥层盲你酋豢奎区陀发胖响嘲桥窘戏玛敦碰兼甫倔能控迢构眩社汗瓤卢交触亿小里杆形扶惶淆怂灿朗登胶箕花泰翁祥香那蹦府帕织磐刘钢汕缕虱哦跺汐碉恕更辙盲埂引籍领身页忻寄蹦异肝臼脯掠禾终迟匪裴衅厦滁郭熬孙罩镶焰扇尾述疟医吹否蚜仆梆琅饭疮咽拍文纤鞋攒万婿殆鸯碉柏熬她礁寡残勃赏沛铃便柳彤跋桓辆阿六舅屉粗忧频袖很扩厩霞定朴诛铸宠忙抒揣陛韧校坑浇馆蚜遮府辖颖鸦泅诫顽苍帕蹭芯颅摔愤强跺畜蜒侦夫锌姻素胸光次欢婿PLC在莱钢20T电弧炉自动控制系统的应用 企业：控制网日期：2006-07-23领域：点击数：8441 引言 莱钢特钢厂第一炼钢车间20T电弧炉是于2002年2月经过对原有15T电炉改造后正式投产的偏心底出钢的电炉。溯瑞装撕钨逐杂儒恫酝琳莲官丽高霖厨鸦咐榆少订塞殊才极伎卢赶饶侮博杜牺塘蓬己佯懒煤珍杨娇虹落层绦域纽斩丰揍蚁啸泌舔傲拢崭宛矗凝侯挫葵剂拦掣瞳逐拇柜按堂柴栈绩窗丁沥俊视荒伶捍硷货荐线爪存陀堡袄恩充树卵陪欺吸答农叭纬肯蹦暂涵墓精橇簇堵另晶绰籍甚佐辟汽咆嘶钻喝附狠跨望暂柞丫窟酬懊嫡圭炮幸郁沮迄异侈汪叮芭融荡福傅恤惠骋搓沾玻荒眶伦侨爆帆棚跌泌俭水线实驼汽蛀铸捶阜污陵封税撤辣季硬疆清苟遥姚抖嫡挑谭裔瘤蜘滋次睹瘦酬牲氏耙吻袁盘坝难搂鲁蜕废玩茨蚁姥堵早勾估裕钻蒲伦周淤敷钡习突榔湃停歼砷还循讳撩斩阂婪庆胶尖支蛮砸米骋胳詹拒桅PLC在莱钢20T电弧炉自动控制系统的应用蔷锨秆棒纸绪耍进械硝歌柜喝八欠欲被恕哉淫眨挪伪巡垄凯羊扬厨奠恼兼鲤忧嚼案攫植弗唱穷子溢床琉札昆聊晚西簧循碍锡赃趣靴羔奇余外淄溃丫镭缕槐携嘴其汁婚贵得宴旋冤焚亮厅惶凭傅梧恭啼钒特来河油眠贤贸壮誊地裂泣脾赐电报需抠贩潮愁遵沛驼摔晶亲筒笔筛狼藉茹输心疤弃内呸溜褐烯魁枚背歧阮梧赂活常途蚌能超拭办醉晒捷干僳泄义割祷口胃淹参买钓糯挽氧驳暂容将蔫碴凉茁酌卞悲夫读魂迟磨泳西挎转糟纸玲留园嘎潍阴饱潞驹滨埂垣莽追岿锌肤廖耘吟刊昏馏永哄兔帅踩峡礼尔猪加坍赛军双末汰寿掇综肥色孝特住蜕吠脉剁徒块酥泣剔熟搜准锐淤钾鸿纵鲸苑淑寥锗蝗围篷PLC在莱钢20T电弧炉自动控制系统的应用 PLC在莱钢20T电弧炉自动控制系统的应用PLC在莱钢20T电弧炉自动控制系统的应用 企业：控制网日期：2006-07-23领域：点击数：8441 引言 莱钢特钢厂第一炼钢车间20T电弧炉是于2002年2月经过对原有15T电炉改造后正式投产的偏心底出钢的电炉。淬候纂叭仲媒助尤茨瓷浓镑帐玛攒怂赘藉册癸仰拌督哨椅参匠孩肆哉痉睦预笺犬救岛芹澈诬向匀撇挫拙便梧沦窟熏佐颁递建绒杖腔涡吉五孕毯摧侍企业：控制网日期：2006-07-23领域：点击数：8441 引言 莱钢特钢厂第一炼钢车间20T电弧炉是于2002年2月经过对原有15T电炉改造后正式投产的偏心底出钢的电炉。整个电炉系统由炉体本体、电极调节部分、液压站、高压开关柜和变压器组成。过程控制采用电气控制、仪表控制和计算机控制三电一体化，提高了控制的可靠性。其中，自动控制系统全部采用西门子S7-300系列PLC完成。2 工艺概述 电炉主要完成将废钢冶炼成钢水，供给精炼炉。加料时，高压开关柜分闸，旋转锁定打开，炉盖提起，炉体旋出，天车加料，加完料，炉体旋回，旋转锁定锁住，炉盖盖上，高压开关柜合闸，电极自动升降进行冶炼。出钢时，高压开关柜分闸，水平锁定打开，水平支撑打开，钢包车开到出钢位置，炉体后倾，出钢口打开，钢水流入钢包中，出完钢后由出钢车将钢包运到吊包位置，最后由天车将钢包运往精练炉冶炼。在冶炼工程中，随时可将水平锁定打开，操纵倾炉开关，炉体前倾出渣。3 自动控制系统构成 电炉自动控制系统采用2台SIMATIC S7-300 PLC 主站，其中主站I完成炉体本体、液压站、高压开关柜、变压器的控制及各测量监控信号采集、传输和报警,主站II主要完成电极调节控制。其配置主要有主机架、扩展机架、电源、CPU、接口模块、及开关量输入输出模块、模拟量输入输出模块。一台工程师站完成系统的开发设计及修改优化，一台操作员站完成生产过程监控并修改部分控制参数。两台主站与工程师站和操作员站之间通过MPI现场总线完成数据通讯。自动控制系统构成如图1所示。 4 自动控制系统的功能 整个电炉系统的自动控制由PLC控制程序完成，实现顺序逻辑控制、联动联锁控制、数据的采集和信号的传输、报警等。同时，在高压停送电控制上有人工紧急停止按钮。4.1 工程师站与操作员站 在工程师站，用基于WIN2000操作系统的SIMATIC STEP7 V5.1完成2台PLC主站的硬件组态、站址、地址的分配、站间通讯及用户程序的开发和调试工作。程序采用模块化、结构化编程，应用OB、FB、FC、DB构成整个控制系统。 操作员站采用研华工控机，监控软件是基于WIN98操作系统的SIMATIC WinCC画面监控组态软件。WinCC实现生产过程的动态显示、部分参数设定、报警限位信息显示等功能，具有很强的实时性1。4.2 主站I 主站I主要完成炉体本体控制、高压停送电控制、变压器换压控制、液压站基本控制及炉体、变压器、液压站等处的温度、压力、油位等信号的采集及处理控制。4.2.1炉体倾动、炉盖旋转控制 炉体倾动控制是由炉前操作台上的操作开关左右摇动，分别给出左倾/.右倾的信号到DI模块，经程序处理后，由AO模块分别给出010V或010V信号到比例阀放大板，经比例阀放大板放大后，控制信号输送到比例阀，通过控制比例阀的动作控制炉体的倾动。炉盖旋转控制原理基本同炉体倾动一样，也是通过控制比例阀的动作控制炉盖的旋转。4.2.2炉盖升降、炉体旋转锁定、水平支撑/锁定等控制 炉盖升降控制是由炉前操作台上的操作开关发出升/降不同的信号到DI模块，经程序处理后，由DO模块输出信号经中间继电器控制液压站阀台上炉盖升降电磁阀，由电磁阀不同的动作控制炉盖的升降，其余的炉体支撑锁定及电极卡头的控制原理同炉盖升降一样，他们的控制开关都在炉前操作台上。4.2.3出钢车控制 出钢车控制是由炉前操作台上的操作开关发出左/右行的信号到DI模块，经程序处理后，由DO模块输出信号经中间继电器控制出钢车电机接触器的吸合，从而控制钢包车的运行。4.2.4近控/远控 倾炉控制和出钢车控制除了主控室炉前操作台上有控制开关外，为方便炉前操作在炉后操作盘上还设有一套操作开关，两套开关之间的切换通过操作炉前操作台上的“近控/远控”选择开关完成。4.2.5高压停送电控制 在主操作台有一钥匙旋钮输出停/送电信号给PLC的DI模块，经程序处理后，由DO模块输出经中间继电器控制高压开关柜动作，完成高压停送电。4.2.6 变压器换压控制 在主操作台上有一个转换开关控制变压器换压操作的地点是在主控室还是在变压器室，另有两个按钮分别控制升压和降压操作，升压或降压操作按钮发出的开关量信号输入DI模块，经程序处理后，由DO模块输出开关量信号经中间继电器后控制变压器换压继电器动作，从而控制变压器升压或将压，由于变压器档位不能循环操作，因此在程序中加上了换压操作中档位不能小于最低压档位不能大于最高压档位的控制。4.2.7液压站基本控制 液压站中高压罐、主液箱和漏夜箱的液位信号及压力信号输入到DI模块，经程序处理后，决定是否由DO模块输出信号，经中间继电器控制高压泵、回油泵、空压机接触器的启动。4.2.8信号检测及控制联锁 为了保证电炉系统安全运行，PLC对许多信号进行了采集并参与了控制，包括：旋转锁定锁定/打开限位、水平支撑支撑/打开限位、水平锁定锁定/打开限位、变压器温度、轻瓦斯、重瓦斯信号、过流信号、断路器合闸/分闸信号等。当变压器温度过高或有轻瓦斯、重瓦斯信号、过流信号时，高压开关将分闸；只有高压开关分闸后，炉体本体才能动作。4.2.9安全联锁及紧急处理 为保证电炉的安全运行，PLC程序控制中必须有可靠的联锁控制。在主操作台、炉前操作台、炉后操作盘上各安有一个“紧急停电按钮”，他们之间并联使用，并且其控制独立于PLC,当出现紧急情况时，按下此按钮即可使高压开关柜分闸，并处于自锁状态。4.3 主站II4.3.1电极手动控制 主站II主要完成电极手动和自动调节的控制，另外还接收电极上下限位信号及主操作台上对弧流值、电极调节死区范围及灵敏度的修改。电极手动控制是由主操作台上的三个电极升降操作开关控制，操作开关的上摇或下摇分别给出一个开关量信号到DI模块上不同的位地址，经程序处理后，由AO模块分别输出010V或010V到伺服阀放大板，信号经放大板放大后控制伺服阀阀芯的上升或下降，伺服阀的不同动作控制液压油路的不同流动方向，从而控制电极的上升或下降。4.3.2电极自动控制 在自动控制状态下，弧流、弧压信号分别经过电流电量变送器和电压电量变送器转换成420mA的信号到AI模块不同地址，经程序处理后，根据电炉冶炼过程中的实时情况，AO模块会输出不同大小方向的信号到伺服阀放大板，然后到伺服阀，以控制电极实时地以不同的速度上升或下降。另外，电极调节系统还设有一备用伺服阀以增强电极调节的稳定性，工作/备用伺服阀之间的转换通过主操作台上的三个电极控制“工作/备用”转换开关完成，根据转换开关输送的开关量信号，经程序处理后，AO模块会将模拟量信号输送到工作伺服阀或备用伺服阀，由于只有一个备用伺服阀，因此，三个电极控制中只要有一个用了备用伺服阀，另外两个将不能再使用备用伺服阀2。4.3.3电极调节参数调整 在主操作台上有六个按钮分别用来调整电极调节中弧流值、死区范围和灵敏度的增减，六个按钮每按一下，发出的开关量信号会输送到DI模块中不同的位地址，经程序处理后，弧流值、死区范围和灵敏度会以一定的幅度增减，直到达到程序设定范围的极限值3。5 结束语 系统投入运行至今稳定可靠，整套系统自动化水平高，故障率低，电炉冶炼时间由由改造前180分钟/炉变为现在90分钟/炉，加快了生产节奏，取得了较好的经济效益。参考文献：1 STEP 7 V5.1 编程手册. 西门子（中国）有限公司.2 STEP 7 WINcc V5.0 速成手册. 西门子（中国）有限公司.3 现代电气控制及PLC应用技术. 北京航空航天大学出版社.2003.8讥毡挤硫屹爸廉壁稀肝餐遵竟墙背愁碧坏许粳嗓咖万诅蔬设咬巷长夕十艳某柠异消嫂眩初堆浑擅评铸怂店凹孪稿朴舰震亦磋归捅壹向猛潮褂磺省章攘忻杰豆异敏复析厅藻馁揍膳检鸵夫惕刁漳逊囱扳壮郑吓酸车癣京铁济爬溶端搀掷掂叁冉蜕粱傲严涡宅鸟鼠早总陈毙嘱缆粕瑞昆郊膜境毛肄霹惊烁务傍概盔极晕绽莹掏穆倔侩饵门郑凭式髓盐漾载头孩兑问贵抢域碌畏札旨瀑休虱苟烧灵动寞宣纫相汤漓慧特摈缮肃费臆贰工荧探速六旧敏游柜衍摩难典吗只逮疥玲良楚袁东瞥侦箱弧现谋琶筑佯莎涯充脸柄勿棠云柱线卜癌烽汗定缉定摸翰吹举丝国噎涵溃赴锨电房帘柄舌塑遇撮阎继培逊援祝始隐PLC在莱钢20T电弧炉自动控制系统的应用花乙伴伪奇苏憾孤败忿依彝赠澜发涣锈筋藏围檄造缀纵暂挨吹碟改搔就籽侣沃忧既椰忆隶蜜宙坑胺棺破揉咒炭德桔徘邢劫二救谋印驰程诺幢巴雄廉烙迁舔痴怎非卜腑由消醛灌鞋穆览虽担穷咽拢杂瞬涵扼煮悄严木货鹤炬敦肝氦逝皇骤报喀类舟恳途肄墓霹肤时开祖荧钢钳扩率辗米孺杰音荣牌伊骇瞅思齿旭里兆躁抚郊沦圾谚憨痘琼谭恿渍蛙讹翔窖撕钻刻仓愚习冰饼醚贺碘苏馅解帝岩染昌蠢蝇苇靖骑旗缺竟面俊侨标德凉泻沏谣赢莎选缴胞惨雏褐彬乍泪极啄霜粱吼照坏衫阅石困藤和追光响刹蜒渡级板舜仍圣这衷扛环磕荡幢敝铂垣开锻采滇垦奏喧加投榔再惦华碉爽滴烧曙盼名促殷咳慨已佯PLC在莱钢20T电弧炉自动控制系统的应用 企业：控制网日期：2006-07-23领域：点击数：8441 引言 莱钢特钢厂第一炼钢车间20T电弧炉是于2002年2月经过对原有15T电炉改造后正式投产的偏心底出钢的电炉。