干熄焦提升控制系统的设计及应用.doc

干熄焦提升控制系统的设计及应用1 引言 近几年我国钢铁行业迅速发展，钢铁生产规模的扩大导致对焦炭的需求快速增长。具有节能降耗，减少环境污染，提高焦炭质量的干熄焦技术符合国家产业政策，是国家鼓励发展的新技术项目。与传统的湿法熄焦相比，采用干熄焦技术既可以回收大量的红焦炭显热，用于供热或发电，不仅提高了焦炭质量，同时避免大量酚、氧化物、硫化物及带粉尘的蒸汽对周围环境的污染。提升控制系统是干熄焦项目的重要组成部分之一。以下是某焦化厂提升系统介绍。2 系统的硬件构成 本系统的总体结构是上下位结构。以PC机作为上位机，通过CP1613板的通讯接口连接可编程控制器的以太网口。上位机选用DELL6系列双核2.2G 160G DVD 19液晶，WINCC6.0作为人机对话的组态软件进行画面显示和报表、报警输出等功能。整流回馈单元、逆变器选用选用6SE70系列，并带有CBP2通讯板。提升和走行电机的编码器选用倍加福公司PVM58系列，控制限位开关也为倍加福公司的，还有凸轮控制器、负荷传感器和风速测量等装置。可编程控制器（PLC）S7-400H是系统的逻辑控制单元，电机的启动/停止、高速/低速运行状态都有它来控制完成。 图1为可编程控制器硬件配置。 3 系统的软件设计3.1可编程控制器的编程 根据图2所示的提升和走行实际情况，确定动作的先后顺序和相互关系，写出PLC各个输出和输入信号对应点，应用西门子STEP7 5.4的编程软件梯形图编制逻辑控制。为了保证设备和生产的安全，提升机上设有过荷载、偏荷载检测器、钢丝绳切断检测器等安全设备，走行装置上设有过走行检测器；提升装置利用逆变器来控制提升速度；走行装置利用逆变器进行速度控制，并采用电磁制动器制动，以实现停止精度在20mm以内；焦罐用吊钩的开闭、焦罐底部闸板的开闭则全部由提升机的升降动作通过机械联锁来完成。3.2上位机组态的设计 从本系统画面结构中可看出具有丰富的画面。上位机的监控软件采用西门子WINCC6.0编制，可以读写所有的监控单元，对采集到的实时数据进行监视控制，设备的运行状态及故障信息以文字、图形、声音等方式通知值班人员，还可以将报警信息、登录信息、交接班信息、运行曲线信息、提升数据信息等写入数据库中，以备日后查询。图3为主画面。 4 设计和调试中遇到的问题及处理方法(1)消除Profibus-DP总线受干扰 为了消除Profibus-DP总线受干扰，为了消除提升电机运行到35Hz时，逆变器报F098故障停机，我们对编码器的线和总线进行检查，远离动力线，有的地方不得不敷设钢管。(2)电源的处理 计算机系统和配电盘的供电没有采用统一电源，防止了由于共源干扰引起工控机死机、指示灯闪烁等现象，控制电源前加了UPS电源，防止PLC驱动点误动作和突然停电。(3)采用整流回馈和逆变器组合的直流母线方式 电机的主传动采用整流回馈和逆变器组合的直流母线方式，这样提升和走行电机在速度变化和停止时的巨大能量可通过升压变压器返回电网，实现悬停功能，可达到理想的制动效果并节约了能量的目的。(4)加装三相进线电抗器 由于逆变失败容易使回馈单元的快速熔断器损坏。要保证整流回馈单元的供电质量，在其前面加装三相进线电抗器，也可以加过流保护装置OCP，或选用AFE整流/回馈单元。 图2 提升机和走行机速度曲线图5 结束语 本干熄焦提升机系统大大提高了工业自动化水平，同时提供了参数的无纸记录、数据库记录等功能，方便了以后的查询和分析。运用WINCC6.0与变频器、PLC、编码器通讯并远程控制，具有实时性好、速度快、可靠性高、运行稳定、调节灵活等优点，主回路采用直流母线控制方式。此方法已成功应