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    【鐵廠配料系統】_鐵廠配料系統_鐵廠配料系統

    時間:2013-10-12 10:18 來源: 作者:廣州南創 點擊:

         鐵廠一燒車間配料室有兩個配料系統如:HBM稱重傳感器:一系統和二系統,分別對應1#、2#燒結機(燒結面積均為145m2),每一配料系統由14臺給料圓盤及熱返礦圓盤組成,采用SCR可控硅供電,他勵直流電機驅動。眾所周知,燒結配料工序是燒結生產的關鍵環節之一。攀鋼煉鐵廠在配料自動控制方面進行過幾次努力,但效果較差,最后又回到人工手動配料的原始方法。采用人工配料,增、減物料較為頻繁且每次增減物料后必須用人工拋盤來反復檢驗流量,不僅工人勞動強度大,而且變料調整時間長,引起物料配比較大波動;有時現場電位器由于振動電壓發生偏移,造成物料量變化后人工不能及時發現,以至影響配料精度。因此對配料系統進行自動化改造勢在必行。該廠與攀鋼自動化部合作,于1996年在1#配料系統上采用了Honeywell S9000小型集散系統控制配料,運行效果良好。由于1#、2#配料系統設備呈并行布置、由一燒車間同一治理,單個配料系統采用自動配料,對生產操縱及降低勞動強度,以及生產效率的進步等作用不能充分發揮出來,因此根據該廠1#、2#配料系統設備布置及操縱治理要求,更好地發揮計算機控制系統的功能,節省投資,便于集中治理,該廠與攀鋼自動化部于1997年再度合作,將1#自動配料系統成果在2#配料系統上推廣應用,且由一臺監控站實現雙配料系統的監控,并通過公司鑒定。

    鐵廠配料系統

    1 鐵廠配料系統系統組成
      整個系統由一臺監控站、兩臺9100e型控制器、兩臺并行I/O擴展箱及有關模塊、電子皮帶秤秤架、現場信號放大器及稱重傳感器、核子秤等組成。
      為了檢測圓盤的下料量,在每一圓盤與集料皮帶之間安裝一皮帶電子秤。配料皮帶秤采用南京創豐儀表公司生產的STH-800型電子皮帶秤。該秤在結構上比較公道,秤框架均為鑄鋼件,整體結構好,不易變形;皮帶機的頭尾輪采用了鼓形輪,皮帶不易跑偏,稱重傳感器選用西班牙進口的充氮式全密封傳感器,性能穩定;BS-Ⅲ型信號放大用具有數字式瞬時顯示,直觀、線性度好。
      監控站:采用臺灣研華IPC610 486/66(8MB內存,270MBHD,VISA卡)產業控制機,菲利普51cm CRT。
      控制器:選用9100e型控制器。該控制器由回路處理器模板、邏輯處理器模板、控制器機架及電源模板組成。
      擴展箱:I/O擴展箱有就地和遠傳兩類,我們選用就地并行I/O擴展箱SE9021,總槽數為12。
      I/O模板:9000系列回路及邏輯控制器的I/O模板皆為標準尺寸,可插于控制器機架(包括I/O擴展箱機架)的任一槽位。根據控制要求,本系統選用下列4種模件:高速模擬量輸進模件621-0022-RC;模擬量輸出模件621-0010-AR;240VAC開關量輸進模件621-1250R;24VDC開關量輸出模件621-6550R。
    2 鐵廠配料系統系統工作原理
      給料圓盤電機的調速設備仍利用原有的可控硅直流調速裝置。
      各種原料的流量通過皮帶秤的檢測后,通過現場的放大器將微弱的電壓信號(0~30mV)轉換成標準的電流信號(4~20mA),送到控制系統的I/O模塊,這些信號經過9100e控制器的CPU采集及PID處理后得到相應的電信號,用來控制給料圓盤電機的轉速。由此達到自動控制配料的目的。
      以2#配料系統為例,配料控制系統原理圖如圖1所示。

      由于熱返礦的溫度及現場環境的限制,不宜采用皮帶電子秤檢測圓盤下料量,故采用核子秤進行非接觸式連續丈量,即在原有設備基礎上,在熱返礦下料口前、下料口后的混-3總料皮帶上分別安裝一臺核子秤,分別檢測熱返礦下料口前、下料口后的混合物料的重量,并用二者之差來控制熱返礦給料圓盤電機的轉速。
    2.1 鐵廠配料系統單監控站對雙配料系統托利多稱重傳感器的監控
      在上位機進行監控組態編程,包括邏輯控制、順序控制、連續控制。1#、2#系統的組態分別下裝到1#、2?刂破,分別對1#、2#系統進行過程檢測和控制。兩臺控制器相互獨立運行各自的系統,互不干擾。因此,根據Honeywell S9000小型集散系統的特點,結合我廠設備布置情況,采用一個監控站實現對兩個自動配料系統的監控,不僅便于車間同一治理、崗位操縱,而且節省一臺工控機、顯示器及購買控制軟件等,因而節省了投資。
    2.2 鐵廠配料系統秤架+主控計算機模式
      過往攀鋼燒結配料曾采用DDZ系列組合儀表+配料電子秤+調速控制器等構成的單機控制形式,但由于DDZ系列儀表控制系統結構比較繁瑣,各通道間相互獨立、調試困難,輕易受燒結現場惡劣環境的影響和干擾,因而故障率高,維護工作量大,難以滿足燒結配料工藝的要求。近年來,隨著計算機控制技術的廣泛應用,國內鋼鐵行業中有很多單位已采用計算機實現燒結配料自動控制,其燒結配料自動控制儀表多采用秤架+二次智能儀表+主控計算機形式,二次智能儀表用作標定、校零、計量、數據顯示和現場信號的處理。由于燒結配料環境惡劣,多一個環節就多一個故障點,而且也不適應集中治理,為此,本系統采用的是秤架+主控計算機模式,取消了中間二次智能儀表,見圖1,將治理、控制、標定操縱等同一由監控站控制實現,因而可靠性得到進步,設備故障率低、維護量少,且改變策略方便。
    2.3 控制系統軟件設計
      由于該系統采用了秤架+主控計算機的先進方案,取消了二次智能儀表,原二次智能儀表的各個功能必須要在主控計算機上開發軟件來實現,才能達到自動控制配料的目的。
      根據燒結配料工藝、配料稱量特點和控制要求,結合Honeywell S9000的軟件性能,我們獨立編制了完全替換智能二次儀表功能的用戶軟件。用戶程序的開發,采用梯形圖(Ladder)和連續控制圖(CCC)以及這兩者相結合的方法。由于Honeywell S9000小型集散控制系統控制器內裝有兩塊獨立運行的32位CPU,分別對開關量和模擬量(包括PID回路控制)進行處理,兩個CPU之間又能互相交換數據,因此運算、控制速度快,功能很強。為了充分發揮邏輯處理器運算速度快、精度高的優點,我們將計量、過程邏輯控制等功能交由邏輯CPU處理;過程調節交由回路CPU處理。
      本系統通過編程可同時在兩個配料系統運行下實現如下功能:雙系統工藝流程、實時數據顯示;系統控制1!14#圓盤自動順序延時3s啟動和停止;實現1!14#配料圓盤和熱返礦的配料自動控制;緩料時圓盤順序延時3s停機,啟動及緩料結束圓盤順序延時3s啟動,事故停機后啟動時圓盤同時起動;料量超限報警、電子秤的校零、標定、計量;料量比例控制(包括新料比例控制和總料比例控制),增減料在計算機主工藝流程畫面上進行,分單臺設定和集中設定兩種;數據報表打印,啟動和停止報表打;數據歷史趨勢圖形顯示;給定和過程值實時趨勢圖形顯示。
      控制精度的實現,以單位時間(本設計為5min)內給定料量與實際下料量比值在給定的誤差范圍內為基本設計思想。根據給定料量的大小與小皮帶返回的下料量的比較值來調節圓盤的轉速,使圓盤的下料量在單位時間內基本保持恒定。
    3 系統運行效果
      單監控站控制雙配料系統于1997年10月投進運行。運行期間,兩個配料系統工作狀況良好,各自獨立,互不干擾;秤架和現場放大器性能穩定,經標定(掛碼標定與實物標定)測試,該燒結配料自動控制系統能正確計量,各圓盤料量調節反應速度快,控制精度也達到預期的要求。
      4#、5#、6#為精礦給料圓盤,由于精礦含水量大、下料成塊狀不連續且對小皮帶的沖擊大,因而控制起來較其它圓盤而言難度大。生產實踐表明,精礦控制精度達到正負1.5%以內,其余物料控制精度達到正負1%以內,較好地滿足了燒結配料工藝的要求。熱返礦仍采用人工拋盤來進行驗證,控制精度在2%以內。一段時間以來的運行證實,該系統具有性能可靠,工藝畫面直觀,操縱簡單等優點。
      該配料系統的投運,不僅改變了該車間過往人工拋盤配料的落后狀況,極大地減輕了崗位的勞動強度,簡化了作業程序,帶來了巨大的社會效益,而且對該車間燒結礦生產指標的進步產生了良好的效果,取得了較好的經濟效益。
        鐵廠燒結配料自動化控制系統 定量給料機鐵廠高爐配料自動化控制系統
    GL3000高爐配料控制系統采用靜態計量方式,配料精度高,控制可靠性強。根據料制自動編排配料順序,系統根據配料順序全自動完成高爐上料。單接料車、雙接料車兩種上料方式、單皮帶、雙皮帶兩種輸送方式,能同時控制大、小料鐘和卷揚,同時記錄每次上料記錄,按班、日、月、年統計出各種料的上料量。
        TDG調速定量給料皮帶秤-控制原理圖:TDG調速定量給料皮帶秤-概述:TDG調速定量給料皮帶秤系列,采用動態給計量方式和計算機變頻控制,設備皮帶自動張緊裝置、跑偏報警保護及現場控制開關,具有運行穩定、可靠性高的優點,計量精度高,能在較惡劣的環境下正常工作,適用于建材、冶金、化工、糧食等行業的散狀物料的配料和計量,是實現自動化控制、穩定產品質量的理想計量設備。TDG調速定量給料皮帶秤-
    鐵廠配料系統結構特點:
    1.由冷彎C型鋼板組成秤體框架,結構新穎,強度大,適合于各種規格非標秤體的設計;
    2.一體化直聯式減速電機,國外進口技術制造,低噪音、低震動、抗粉塵、長壽命、高可靠性;? 減速電機帶反力矩撐 板,軸裝結構。與秤體主動滾筒直接相聯,安裝、調試與維護極其方便。
    3.環形無接頭皮帶,可根據工藝選擇:平皮帶、擋板結構、裙邊皮帶結構;
    4.獨特的X型簧片稱量機構,簧片受力更均勻,線性與重復性更好;
    5.弱磁式齒輪測速裝置的設計,配合測速電路真實的反應了電機速度,測速信號準確、可靠;
    6.獨特的皮帶防跑偏裝置,仿申克秤三托輥結構,可自由調節張緊托輥;
    7.秤體進料裝置自帶托板,可控制進料量與封料,以便秤體標定與校零;TDG調速定量給料皮帶秤-主要技術參數:系統精度:≤±0.5%;
    調速范圍:1:10;調速方式:變頻調速;工作方式:連續使用環境:儀表-50~50℃;秤體-30~50℃;相對時度≤90%電源:~220V -15%-10%,50Hz(微機部分);給料范圍:0.2~2000t/h。工藝流程模擬圖:測速信號;40脈沖/轉TDG調速定量給料皮帶秤-配置表:皮帶寬度(mm)減速電機型號規格(SBD50、65系列)皮帶線速度(m/s)荷重傳感器(kw)變頻器額定轉速(Hz)臺時產量(t/h)參考臺時產量(t/h)650SBD65-923-1.1kw0.008250500.1~1.00.2~0.8650SBD65-619-1.1kw0.0254500.4~4.00.65~3.2800SBD65-253-1.5kw0.06211002.0~204.0~16800SBD65-102-1.5kw0.15391004.0~4010~321000SBD65-91-1.5kw0.172510010~10040~801200SBD65-59-1.5kw0.266120016~16080~120秤體寬度:B500~1800mm;臺時產量:0.2~2000t/h;

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