GE FANUC RX7i PLC 在炼铁自动化系统中的应用

国际金属加工网

1项目概述
　　淄博宏达铁厂隶属于淄博宏达南金兆集团公司。3#、4#507高炉是该铁厂炼铁项目的二期工程，这两座高炉投产后，宏达铁厂将达到300万吨的年产量。对当地的经济将带来很大的影响，具有深远的社会意义。
　　淄博宏达钢铁有限公司2×507m3高炉PLC系统由10套单独PLC构成，按工艺流程分：3#、4#高炉本体系统，称为PLC31控制系统、PLC41控制系统（本体系统）;3#、4#高炉槽下设备称重与炉顶设备控制系统称为PLC32系统、PLC42系统（炉顶上料系统）;3#、4#高炉热风炉数据采集与阀门控制系统称为PLC33系统、PLC43系统（热风炉系统）;煤气净化系统称为PLC5系统（3#、4#高炉共用此系统）、综合泵房系统称为PLC6系统（3#、4#高炉共用此系统）。所有PLC控制系统通过光纤环网连接在一起。
2系统设计特点
　　2.1 采用三电（EIC）一体化控制，系统采用集散型 PLC实现分布式网络控制，确保系统运行稳定可靠，实现仪表、电气及自动控制系统的集成控制。;
　　2.2 PLC之间的通讯采用高效的光纤环网;上位机、PLC之间的通讯采用工业以太网结构，PLC与变频器之间的通讯采用直连的方式，确保系统具有良好的稳定性、可靠性、开放性、高效性;
　　2.3 在完成基础级自动化的基础上，统一规划二级网络结构，预留与MES系统的通讯接口。同时在二级系统上实现初步的管理调度功能和初步的资源规划。
3控制功能概述
　　（1）高炉本体控制部分
　　· 实现高炉本体温度、流量、冷却水压力等检测数据的报警功能
　　例如：温度报警，在检测超过某一设定值时，进行判断并进行报警功能，如在监控画面闪烁或变色。炉身温度报警示意图：

　　· 实现高炉炉顶压力的手动/自动调节功能

　　· 实现本体参数的实时显示、历史记录、存档
　　对一些高炉重要数据实时采集，显示，并且根据用户的需要进行存档，并可生成趋势记录和参数报表。
　　（2）高炉槽下上料部分
　　· 槽下配料功能
　　高炉槽下设左右两侧各4个烧结矿石称量斗和4个烧结矿仓，右侧还有两个杂矿仓和1个杂矿称量斗，8个烧结矿仓下都有振动筛，筛落小的矿石颗粒，把成品矿下到各自下面的称量斗里，两个杂矿仓下都有振动给料机，两个杂矿仓的矿石经振动给料机下到公用杂矿斗中。两侧的9个矿石称量斗的矿石经过称量后，用胶带机运送经翻板选择到料坑中的左右2个大的矿石中间斗中。8个烧结矿筛筛除的小矿石颗粒经过碎矿皮带运送到碎矿仓，经汽车运送走。
　　焦炭设左右两个焦仓，仓下装有振动筛，焦炭经筛分后，筛除小的焦炭颗粒，合格的块焦，分别直接进入料坑内的左右焦炭称量斗，筛出的小碎焦颗粒通过碎焦皮带机系统送入碎焦仓贮存，等待外运。
　　槽下控制能够根据料单内容实现振筛、给料机、斗闸门、翻板、皮带等的完全自动化逻辑控制。并根据槽下料单的填写内容实现自动称量补偿等计算累计功能：开放式槽下料单设定;槽下振筛的自动启停控制;槽下称量斗的称量和排料控制;槽下翻板皮带中间斗的运转控制。
　　· 主卷上料功能:
　　根据槽下和炉顶程序无缝链接实现对料车的上行下行的自动控制，并能够进行完全手动操作，能够对松绳、过卷等故障做出紧急反应，保障料车的安全运行。
　　其主要实现的功能如下：料车机旁/集中/计算机操作、料车的行走曲线控制、卷扬系统故障保护系统、高炉炉顶自动布料、高炉炉顶探尺运转控制、高炉料罐自动装料过程、开放式高炉炉顶料单。
　　（3）热风炉系统
　　PLC控制系统主要是实现三座热风炉的燃烧、焖炉、送风等三个状态的转换，以及实现三座热风炉状态转换时的相互联锁。保障热风炉的送风温度和风量，促进高炉炼铁的顺利进行。
　　· 阀门控制关系及联锁
　　热风炉的工作状态有燃烧、焖炉、送风三种状态，状态的转换靠控制各阀门的动作，其受控阀门及三种状态对应的阀门状态符合工艺要求。
　　· 工作制度
　　热风炉有以下三种工作制：两烧一送，两送一烧，一烧一送。两烧一送及两送一烧工作制为热风炉正常工作制，这种工作制换炉次数少，从而风量及风温稳定;一烧一送工作制为非正常工作制，换炉频繁，容易造成风量及风温波动，实际生产中应尽量采用正常工作制。无论是正常工作制或非正常工作制在发出送风换炉时，操作上必须先将燃烧的热风炉转送风后，才能将送风的热风炉转燃烧。（注:送风与燃烧之间的转换均须先转焖炉。）一般采取两烧一送的模式。
　　· 综合功能
　　实现三座热风炉的相互联锁，促进高炉的稳定生产，主要是冷风联锁功能。并通过工艺参数的设定，保障热风炉燃烧制度的实现。
　　实现热风炉状态转换的阀门联锁和自动开关，达到能够实现计算机手动/半自动换炉的目的，在设备条件、工艺调件达到要求的时候能够实现自动换炉。
　　对煤气总管压力调节阀、空气总管压力调节阀、煤气支管调节阀、空气支管调节阀能够进行计算机手动操作，在设备条件达到的情况下，能够进行自动调节。
　　对一些重要的参数实现报警功能。比如煤气总管压力、空气总管压力、拱顶温度、烟道温度等。对拱顶温度、烟道温度、煤气总管压力、空气总管压力等重要参数有实时和历史的趋势显示，并实现重要参数的报表打印。
4、技术解决方案
　　根据我公司高炉施工经验，并结合宏达集团要求拟整套控制系统采用美国GE公司新推出的PAC RX7i系列控制器和高速现场总线以及分布式I/O模块，技术解决方案如下：
　　采用美国GE公司PAC RX7i系列CPE010，通过高速现场总线GENIUS总线实现与分布式VersaMax模块连接。PLC系统I/O余量不小于15% 。

声明：本网站所收集的部分公开资料来源于互联网，转载的目的在于传递更多信息及用于网络分享，并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责，也不构成任何其他建议。本站部分作品是由网友自主投稿和发布、编辑整理上传，对此类作品本站仅提供交流平台，不为其版权负责。如果您发现网站上所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题，请第一时间告知，我们将根据您提供的证明材料确认版权并按国家标准支付稿酬或立即删除内容，以保证您的权益！联系电话：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。