120t转炉辅机、二次除尘PLC系统设计与应用

摘 要：本文介绍QUANTUM PLC在转炉辅机、二次除尘系统中的应用。详细描述了控制系统的硬件配置、软件设计及实现功能。

1、概述

　　某钢厂120t转炉本体辅机系统机械设备包括有炉前挡火门、炉后挡火门、转炉主控室卷帘门、移动烟道台车、氧枪横移、锁定装置、升降烟罩装置部分的电动机及电磁阀。转炉二次烟气除尘系统主要由转炉门形排烟罩，烟气调节阀，上料系统排气罩，风量切换阀，除尘器机组（袋式除尘器），粉尘输送装置（卸灰阀、刮板输送机、储灰仓），主风机机组（主风机、电动机、液力偶合器），补偿器，烟气管道，烟囱及维护检修设备等组成。

2、系统配置

　　在整个120t转炉L1级基础自动化控制系统中,N0.16转炉辅机、二次除尘PLC主要完成120t转炉本体辅机、二次除尘系统工艺设备的电气控制，设备的集中监视与操作通过HMI上的CRT画面进行，2台专用HMI装置与主控室其他HMI互为备用,共享操作。其中1台为倾动、氧枪、辅机系统HMI，另一台为风机、二次除尘系统HMI。本体辅机、二次除尘工艺设备的电气控制纳入到NO-l6 PLC的I/O站中,即N0.l6PLC 柜。其它系统与本系统有关的联锁信号可以通过通讯网络相互联系，系统配置图如图1所示：

图1系统配置图

3．软件设计

　　上位监控软件采用Monitor Pro ，它工作在普通的PC机上，运行于Windows 2000 或 XP 上，网络功能强大,Client/Server结构; 它包括两大部分：画面（HMI）部分——The Client Builder ，实时数据库（RTDB）部分-The Configuration Explorer 。上位画面如图2所示：

图2 上位画面

Monitor Pro 功能特点：
　　1.超大容量实时数据库
　　2.强大的网络连接能力
　　3.安全,可靠的网络及系统结构
　　4.在线更新功能；上位画面如图所示。

　　程序控制软件采用Concept 2.6编程软件，Concept编程软件基于 Windows 的集成开发环境；含有全部的 IEC-1131 规定的编程语言；用户可创建自己的函数块，可重复使用；内置的模拟仿真调试器可离线仿真，加快应用软件的开发和调试；提供多达7 层的软件存取保护，防止非法访问，安全、可靠；具有强大的在线帮助功能，界面友好，信息量大，极大方便应用开发人员的使用。

4、实现功能

4．1本体辅机系统控制功能

　　在一个冶炼周期内,加铁水、废钢、转炉出渣及等待时炉前挡火门处于打开状态,从转炉加完料氧枪下降开始到出钢结束期间为关闭状态。大门处于关闭状态时,观察炉口火焰或炉前取样,可以通过打开门上观察窗和取样窗完成。两个火焰观察窗及取样窗单独控制开闭。大门走行有声光报警。炉后挡火门大门走行控制在就地操作箱上完成，要求主控室CRT上能显示在门开闭状态。大门行走遇接近开关时自动停止。大门走行时声光报警发出声响和光亮。

　　转炉主控室卷帘门设备走行控制能在就地操作箱和主控室CRT上完成。就地操作箱和主控室CRT按钮启动升降，碰撞行程开关后自动停止。当卷帘门下降时,防护板碰到下限限位开关,停止下降;当卷帘门上升时,防护板碰到上限限位开关,停止上升。设备还设有一个机械上限,做为超上限。移动烟道台车走行控制能在机旁操作箱上完成。可以点动控制设备走行,以便调整停止位置。横移小车是在更换氧枪或转炉修炉时,带着升降小车及氧枪一起横向移动的。氧枪横移、锁定的操作控制，可在主控室CRT和就地操作箱上完成。氧枪横移台车的控制为点动控制，以提高横移台车就位的准确性。正常生产换枪时,两台横移车一起同向移动,一台从工作位移到其等待位,与此同时另一台到达工作位,转炉炉衬修砌时,两台横移车背向移动,分别到达修炉位。氧枪横移车轨道上设有6个行程开关,每台车3个,一个为到达工作位时发讯,一个为到达等待位时发讯,一个为到达修炉位时发讯。在横移车工作位处设有电液缸定位锁紧装置,当横移车碰到工作位行程开关停车后,延时0-10秒,定位锁紧装置动作,把横移车锁定在工作位。当工作氧枪需要更换维修时,在确认氧枪己提升出烟道上的氧枪口至氧枪升降换氧枪位（H。点）后。首先要将工作位横移车的锁紧装置脱开,然后启动横移车移至等待位,同时另一横移车（车上氧枪己换好）移到工作位,碰到工作位行程开关时,重复前述定位锁紧动作,完成工作横移车和备用横移车的位置交换。烟罩升降操作控制，可在主控室CRT和就地操作箱上完成。烟罩设上下两个工作位，升降动作的启动来自系统指令（手动按钮），停止来自限位开关信号。当转炉不在垂直位（0°）时,烟罩不能下降。控制场所选择开关设在现场操作箱上，主控室和现场只能有一点处于操作状态。

4．2二次除尘系统控制功能

　　二次除尘设备包括18个电动蝶阀，每个转炉高位辅原料料仓排烟罩、中位铁合金料仓排烟罩、炉后铁合金料仓排烟罩、转炉炉后吹亚喂丝除尘管道的每个除尘点都设置一个电动蝶阀。18台电动蝶阀，由MCC供电，传动电压为AC380V。

　　二次除尘阀门共设两个操作地点，分别为：转炉主控室CRT操作、现场操作箱操作。
二次除尘电动蝶阀，应能实现就地操作箱控制和主控室控制。主控楼CRT画面上应设置阀门工作显示及故障报警。

1）转炉高位辅原料仓二次除尘

　　每个除尘点上的电动蝶阀与料仓上卸料小车位行程开关联锁，当卸料小车停在将要卸料的仓顶时，此料仓除尘阀站打开，其它高位辅原料料仓除尘点上的电动蝶阀处于关闭状态。当卸料小车离开此仓顶后，延时50秒，此仓顶除尘阀门关闭。

2）中位铁合金料仓二次除尘

　　每个除尘点上的电动蝶阀与料仓上卸料小车位行程开关联锁，当卸料小车停在将要卸料的仓顶时，此料仓除尘阀站打开，其它中位铁合金料仓除尘点上的电动蝶阀处于关闭状态。当卸料小车离开此仓顶后，延时50秒，此仓顶除尘阀门关闭。

3）炉炉后铁合金料仓二次除尘

　　每个除尘点上的电动蝶阀与料仓上卸料小车位行程开关联锁，当卸料小车停在将要卸料的仓顶时，此料仓除尘阀站打开，其它炉后铁合金料仓除尘点上的电动蝶阀处于关闭状态。当卸料小车离开此仓顶后，延时50秒，此仓顶除尘阀门关闭。

4）转炉炉后吹亚喂丝除尘管道

　　一个电动蝶阀，阀门应能实现就地手动和主控楼CRT控制

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