高爐噴煤自動化PLC解決方案

2009年05月14日 10:33:03人氣：2460來源：南京億源儀表有限公司

高爐噴煤自動化PLC解決方案

1 引言

我國高爐噴煤技術(shù)的應(yīng)用始于二十世紀(jì)六十年代。高爐噴吹煤粉是從高爐風(fēng)口向爐內(nèi)直接噴吹磨細(xì)了的無煙煤粉或煙煤粉或二者的混合煤粉，以替代焦炭起提供熱量和還原劑的作用，從而降低焦化，降低生鐵成本；同時，噴煤可調(diào)劑爐工藝熱制度及改善高爐爐缸的工作臺狀態(tài)。

2 噴煤工藝

在珠海項(xiàng)目中，在工藝技術(shù)人員的配合下，作者將大型高爐工藝進(jìn)行優(yōu)化、簡化，降低投資成本；高爐噴吹煤粉工藝系統(tǒng)主要由原煤貯運(yùn)、煤粉制備、煤粉輸送、煤粉噴吹、干燥氣體制備和供氣動力系統(tǒng)組成，工藝流程如圖1所示，如果是直接噴吹工藝，則無煤礦粉輸送部分。

圖1 高爐噴煤系統(tǒng)工藝流程圖

3 系統(tǒng)設(shè)計

3.1 系統(tǒng)設(shè)計原則

（1）系統(tǒng)硬件設(shè)備（包括系統(tǒng)軟件）和控制應(yīng)用軟件滿足高爐噴煤的各種工藝控制要求，并保證與世界控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢相一致，能夠更新升級換代，以保證近十余年連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行；
（2）實(shí)現(xiàn)新一代電儀一體化，數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)及人機(jī)操作接口一體化；
（3）操作監(jiān)視集中化，主工藝線（制粉、噴吹）上的設(shè)備均采用HMI（CRT操作站）操作，使電儀系統(tǒng)人機(jī)界面統(tǒng)一化、共享化；
（4）控制應(yīng)用軟件具有可靠性、穩(wěn)定性及可操作性，并便于維護(hù)和擴(kuò)展；
（5）選用的產(chǎn)品操作簡易，人機(jī)界面漢化，用戶友好，系統(tǒng)軟件通用，設(shè)備成熟可靠，有業(yè)績和應(yīng)用實(shí)例。

3.2 系統(tǒng)硬件及設(shè)備設(shè)計

3.2.1 控制系統(tǒng)硬件及設(shè)備設(shè)計概要

隨著自動化技術(shù)的不斷發(fā)展和計算機(jī)技術(shù)的飛速進(jìn)步，今天的自動化控制概念也發(fā)生了巨大的變化。在傳統(tǒng)的自動化解決方案中，自動化控制實(shí)際上是由各種獨(dú)立的、分離的技術(shù)和不同廠家的產(chǎn)品來搭配起來的，比如一個大型工廠經(jīng)常是由過程控制系統(tǒng)、可編程控制器、上位監(jiān)控計算機(jī)、SCADA系統(tǒng)和人機(jī)界面產(chǎn)品共同進(jìn)行控制。為了把所有這些產(chǎn)品組合在一起，需要采用各種類型和不同廠商的接口軟件和硬件來連接、配置和調(diào)試。

全集成自動化思想就是用一種系統(tǒng)完成原來由多種系統(tǒng)搭配起來才能完成的所有功能。應(yīng)用這種解決方案，可以大大簡化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，減少了大量接口部件，應(yīng)用全集成自動化可以克服上位機(jī)和工業(yè)控制器之間，連續(xù)控制和邏輯控制之間，集中與分散之間的界限。同時，全集成自動化解決方案還可以為所有的自動化應(yīng)用提供統(tǒng)一的技術(shù)環(huán)境，這主要包括：（1）統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理；（2）統(tǒng)一的通信；（3）統(tǒng)一的組態(tài)和編程軟件；（4）便于鏈接的通用網(wǎng)絡(luò)。

基于這種環(huán)境，各種各樣不同的技術(shù)可以在一個用戶接口下，集成在一個有全局?jǐn)?shù)據(jù)庫的總體平臺中，這樣系統(tǒng)之間的接口費(fèi)用大大降低，備品備件的品種和數(shù)量也大大減少。同時技術(shù)人員可以在一個平臺下對所有應(yīng)用進(jìn)行組態(tài)、編程和監(jiān)控，可以大大提高監(jiān)控水平，減少非計劃停車時間。也是由于應(yīng)用一個組態(tài)平臺，培訓(xùn)和工程變得簡單，費(fèi)用也大大降低。

根據(jù)系統(tǒng)需求，西門子S7-300系列PLC系統(tǒng)能滿足工程的工藝要求。設(shè)備結(jié)構(gòu)形式符合世界自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展，可實(shí)現(xiàn)電儀一體化操作。網(wǎng)絡(luò)采用以太網(wǎng)總線結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開放、系統(tǒng)人機(jī)接口電儀一體化、資源共享、系統(tǒng)軟件穩(wěn)定可靠，并有利于系統(tǒng)的維護(hù)和擴(kuò)展。人機(jī)界面漢化，操作實(shí)用簡便。西門子的全集成自動化思想集中體現(xiàn)在可同時實(shí)現(xiàn)PLC 和DCS的解決方案。本系統(tǒng)硬件與網(wǎng)絡(luò)選用西門子全集成自動化產(chǎn)品。

3.2.2 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)方案

本工程的基礎(chǔ)自動化控制系統(tǒng)在工藝上分成3個控制子系統(tǒng)：煤粉制備系統(tǒng)2套和煤粉噴吹系統(tǒng)1套。3個系統(tǒng)之間的通訊用西門子的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)（工業(yè)以太網(wǎng)）實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)的各類電源采用在UPS電源基礎(chǔ)上的集中供配制，實(shí)用并便于維護(hù)管理。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層分兩級：（1）標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)服務(wù)器控制方式，方便地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展；（2）現(xiàn)場總線實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場與系統(tǒng)的統(tǒng)一。

3.2.3 PLC（I/O）接口信號

PLC的輸入采用光隔離模塊，輸出采用繼電器模塊。用PLC驅(qū)動信號的直流電源驅(qū)動儀用（I/O）信號和RTD信號，將PLC與儀表直接相連，完成儀表信號直接進(jìn)PLC。其中：模擬量（I/0）信號為4-20mA、RTD直接用PLC的溫度檢測進(jìn)機(jī)。

3.2.4 煤粉制備系統(tǒng)硬件及設(shè)備設(shè)計

煤粉制備系統(tǒng)配有兩套機(jī)組，分為A系列和B系列,為3座高爐煤粉噴吹制備煤粉。煤粉制備系統(tǒng)主要工藝過程如下：原煤倉煤塊經(jīng)過其出口插板閥進(jìn)入電子稱重式給煤機(jī)，根據(jù)設(shè)定的制粉量，向磨煤機(jī)供煤。原煤被磨輥碾磨的同時，被吸入磨煤機(jī)的干燥氣干燥。升溫爐送出的干燥氣出口溫度220～300℃，把較細(xì)的煤粉帶入位于磨煤機(jī)上部的分離器。分離器把不合格的煤紛返回到磨盤上再次碾磨，細(xì)度合格的煤粉隨干燥氣經(jīng)輸送管進(jìn)入布袋收塵器被收集，再經(jīng)鎖氣器進(jìn)入煤粉倉。

煤粉制備系統(tǒng)主要工藝裝置和設(shè)備如下：原煤倉：A系列、B系列各一個；給煤機(jī)：A系列、B系列各一臺，每臺配有電子稱、給料皮帶速度變頻器和閘板閥；磨煤機(jī)：A系列、B系列各配有一臺型中速輥式磨煤機(jī)；熱風(fēng)爐煙氣引風(fēng)機(jī)：A系列、B系列各一臺；煙氣升溫爐：A系列、B系列各配有一臺煙氣升溫爐；增壓風(fēng)機(jī)：A系列、B系列各一臺；袋式收粉器：A系列、B系列各一套；主排風(fēng)機(jī)：A系列、B系列各一臺；煤粉倉。

上述設(shè)備和各控制點(diǎn)由二臺PLC采集與控制。

3.2.5 煤粉噴吹系統(tǒng)硬件及設(shè)備設(shè)計

煤粉噴吹系統(tǒng)主要工藝過程如下：在一個塔式結(jié)構(gòu)的噴煤車間內(nèi)裝有三套噴吹系統(tǒng)，分別向3座高爐噴吹煤粉。噴吹系統(tǒng)包括了一個煤粉倉和每個噴吹系統(tǒng)的兩個噴吹罐。煤粉制備車間制成的煤粉經(jīng)布袋收粉器后，經(jīng)鎖氣器進(jìn)入煤粉倉。從煤粉倉PCSB送出的煤粉交替地加入各個噴吹罐，然后通過噴吹罐主管和分配器用氣力將煤粉送進(jìn)高爐風(fēng)口。

噴吹罐自動進(jìn)行加料和充壓等，輪流連續(xù)不斷地向高爐噴吹煤粉。噴吹罐的輪換程序是從噴吹罐1H1到噴吹罐1H2，然后再返回到1H1。當(dāng)一個噴吹罐到達(dá)低位重量值時，控制系統(tǒng)將自動啟動另一個噴吹罐。被啟動的噴吹罐必須在正在噴吹的罐到達(dá)zui小重量設(shè)定值之前已經(jīng)裝好煤粉，充好壓，處在等待噴吹狀態(tài)。zui小重量設(shè)定值信號同時也在線設(shè)定在下一個罐上，以便能達(dá)到平穩(wěn)地轉(zhuǎn)換。

每個噴吹罐底部到流化錐體能幫助煤流穩(wěn)定地沿著主管到分給各風(fēng)口的分配器。

煤粉噴吹系統(tǒng)主要工藝裝置和設(shè)備如下：噴吹罐裝煤閥門控制；噴吹罐放散閥控制；充壓控制；流化調(diào)節(jié)控制；二次風(fēng)調(diào)節(jié)控制；管道防堵集中控制。

上述控制點(diǎn)由三臺PLC采集與控制。

3.3 系統(tǒng)與應(yīng)用軟件設(shè)計

（1）硬件及操作系統(tǒng)要求

SIEMENS PLC相關(guān)設(shè)備如上配置，CPU全部采用SIEMENS 315-2DP;
工控機(jī)（研華P4/256M DDR/40G/19″純屏顯示器）
操作系統(tǒng)WINDOWS 2000

（2）開發(fā)工具

SIEMENS STEP 7 V5.2;WINCC 5.1;SIMATIC NET V6.1

（3）應(yīng)用軟件

按工程中工藝要求編制相應(yīng)的控制軟件，主要實(shí)現(xiàn)以下功能：

● 制粉電氣控制系統(tǒng)：設(shè)備連鎖控制；給煤磨煤控制；升溫爐燃燒控制；升溫爐送風(fēng)控制熱煙氣引風(fēng)控制；收粉控制；磨煤機(jī)入口負(fù)壓控制；磨煤機(jī)出口溫度控制；工藝參數(shù)測量監(jiān)視；操作數(shù)據(jù)設(shè)定；數(shù)據(jù)整理及傳送；設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視。

● 噴吹電氣控制系統(tǒng)：噴吹罐自動加料控制；噴吹罐自動換罐控制；噴吹罐自動放散控制；噴吹罐加壓控制；氮?dú)鉁囟群蛪毫刂?；工藝參?shù)測量測量監(jiān)視；設(shè)備安全連鎖控制；數(shù)據(jù)整理及傳送；設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控；生產(chǎn)報表。

關(guān)鍵詞：控制系統(tǒng)人機(jī)界面過程控制過程控制系統(tǒng)可編程控制器

上一篇：高爐噴吹煤比的關(guān)鍵技術(shù)

下一篇：現(xiàn)場總線溫度變送器原理及應(yīng)用

全年征稿/資訊合作 聯(lián)系郵箱：1271141964@qq.com

免責(zé)聲明

凡本網(wǎng)注明"來源：智能制造網(wǎng)"的所有作品，版權(quán)均屬于智能制造網(wǎng)，轉(zhuǎn)載請必須注明智能制造網(wǎng)，http://towegas.com。違反者本網(wǎng)將追究相關(guān)法律責(zé)任。
企業(yè)發(fā)布的公司新聞、技術(shù)文章、資料下載等內(nèi)容，如涉及侵權(quán)、違規(guī)遭投訴的，一律由發(fā)布企業(yè)自行承擔(dān)責(zé)任，本網(wǎng)有權(quán)刪除內(nèi)容并追溯責(zé)任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它來源的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其內(nèi)容的真實(shí)性，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。

国产强伦姧在线观看无码,中文字幕99久久亚洲精品,国产精品乱码在线观看,色桃花亚洲天堂视频久久,日韩精品无码观看视频免费

高爐噴煤自動化PLC解決方案

免責(zé)聲明