烧结机自动化控制系统设计

Ｐ　ＬＣ烧结自动化系统　

２　

新建烧结厂～座，要求系　

统自动化程度高、操作性　

强、可靠性高，同时要求　

能提高劳动生产效率、提　

高产品质量、降低企业生　

产成本。　

一生产工艺简介　本文『乍者骆炜先生　

圣戈班烧结由燃料破碎、配料混合、　

烧结冷却、成品筛分、主抽风、除尘、冷　

返矿、铺底料系统组成。其主工艺流程　

为：燃料破碎——配料混合——烧结冷　

却——成品筛分。　

二计算机系统概述　

该系统以ＳＣ　ｈ　ｎ　ｅ　ｄ　ｅ　ｒ公司的　

Ｑ　ｕａｎｔｕｍ系列ＰＬＣ作为控制站，上位　

机作为操作站组成分布式结构，共２台　

ＰＬＣ，６个操作站，１个工程师站。其中　

ＰＬＣ控制工艺设备的运行，检测各生产　

设备的状态及工艺参数，并按确定的控　

制原则对各设备进行控制和调节。操作　站主要功能是通过实时动态画面监控现　

场生产状况，并根据实际情况对生产过　

程进行必要的控制和干预，还可进行趋　

势分析、记录、处理生产数据、打印报表　

等。操作站和工程师站通过以太网与２　骆炜　

台ＰＬＣ交换数据。编程软件　

采用最新的Ｕｎｉｔｙｐ　ｒｏ　ＸＬ　２　３，　

监控软件采用ＩｎＴｏｕｃｈ９．５。　

三电控设计　

电气设备根据工艺要　

求，划分为燃料破碎、配料混　

合、烧结冷却、成品筛分、主　抽风、除尘、冷返矿、铺底料　

系统。各系统设备在现场相　

应操作箱上均设有就地和远程控制方式。　

选择就地控制，可机旁控制设备启停。选　

择远程控制，在上位机操作面板中设有手　

动／自动按钮，选择手动，则远程手动控　

制设备启停；选择自动，则设备按工艺要　求自动启停。　

１。燃料破碎系统　

该系统主要设备包括４台皮带机、１　

台四辊破碎机、１台给料机。在自动控　

制方式，按顺序启动，设备将按逆料流顺　

序启动；按顺序停止，设备将按顺料流延　时停止。齐启，流程所有设备一起启动；　

齐停，流程所有设备一起停止。流程启动　

后，若中间设备有故障，其上游设备立即　停止，下游设备不停止。燃料破碎系统主　

要为烧结燃烧提供燃料。　

总第

161期

2007年第

5期河北冶金

HEBEIMETALLURGYTotal161

2007,Number5

收稿日期

68132

m2

烧结机配料控制系统设计

唐瑞尹1

,周　林2

,何鸿鲲3

,史　涛1

(11河北理工大学　计控学院

,河北　唐山　

063009;21唐山钢铁公司　自动化公司

,河北　唐山　

063009;31华北煤炭医学院

,河北　唐山　

063009)

摘要

:介绍了唐山不锈钢厂

132m2

烧结机配料自动控制系统的组成、配置及各项控制功能的设计思

想和实现方法

,该控制系统结构简单

,控制效果良好。

关键词

:烧结机

;配料

;控制系统

中图分类号

:TF0461

4 文献标识码

:B文章编号

:1006-5008(2007)05-0008-02

DESIGNOFOREPROPORTIONING

CONTROLSYSTEMFOR132

m2

SINTERINGMACHINE

TANGRui-

yin1

,ZHOULin2

,HEHong-

kun3

,SHITao1

(

1.MeasuringandControlInstitute,HebeiUniversityofScienceandEngineering,Tangshan,Hebei,

063009;2.AutomationCompany,TangshanIronandSteelCompany,Tangshan,Hebei,063016;3.Coal

MedicalCollegeofNorthChina,Tangshan,Hebei,063009)

Abstract:Itisintroducedthecomposition,configuration,designandrealizationofautomaticoreproportio2

ningcontrolsystemof132m2

sinteringmachineinTangshanStainlessSteel.Itisprovedofsimplestructure

・自动化技术・　莱钢４８０ｍ２烧结机烧冷自动控制系统的设计与应用　公维娥　张新宁　王效强　王晓云　李清秀　（山东莱钢集团有限公司自动化部　山东莱芜　２７１１０４）　摘　要：主要介绍了莱钢４　８　０ｍ　烧结机烧冷自动化控制系统的设计思路和设计特点，主要包括仪控设计．计算机控制系统设、电控设计以　及控制功能的实现。　关键词：烧冷系统　三电一体化设计　白动控制　中图分类号：ＴＨ　１　文献标识码：Ａ　山东莱钢型钢烧结厂的３＃４８０ｍ２烧结　机在２００９年１　１月顺利建成并成功投入生　产。该烧结机烧冷自控系统采用计算机对　主要工艺生产线进行自动控制。该控制系　统采用三电一体化（ＥＩｃ）控制方式，该设计　主要包括仪控设计、计算机控制系统设计、　电控设计三个部分。考虑到了３＃４８０ｍ　烧结　机各系统的先进性准确性和稳定性，选用　控制系统选用施耐德公司的Ｕｎｉｔｙ　ＱＵＡＮ—　ＴＵＭ系列的ＰＬＣ产品。整个烧结烧冷控制　系统的监控画面采用Ｃｉｔｅｃｔ监控软件来实　现自动化控制系统为基础级自动化，包括　ＰＬＣ控制装置，ＨＭＩ监控系统等。　１仪控设计　根据莱钢型钢３＃４８０ｍ０烧结机的技术　要求，在仪控设备选型、设计等几个方面进　行了严格的论证。主要设计内容包括：　１．１点火炉温度控制系统　烧结矿点火是使烧结混合料中燃料进　行燃烧，点火的稳定是保证烧结矿产品质　量的重要因素，点火炉的主要指标是点火　时混合料所获得的热量。　点火温度的控制思路是将热电偶信号　接入专用的热电偶输入模块，在ＣＰＵ内部　用模型计算程序进行计算。此次采样值作　为过程值与设定值进行比较计算，通过模　拟量输出模块输出４－２０ｍＡ信号控制执行　机构动作改变煤气煤气流量，达到控制温　度的目的。同时，为保证燃烧的经济性，煤　气量与空气量必须按一定比例混合，本系　统采用比值控制系统，通过控制煤气、空气　的流量，使点火温度保持在一定范围内。　１．２助燃风流量控制系统　助燃风流量控制采用了ＨＶ一７０ｌ（ＨＺ）　阀，操作员可通过计算机画面上的手操器，　参照画面显示的助燃风流量值（ＦＩ一７０１），　根据生产需要手动控制ＨＶ一７Ｏｌ（ＨＺ）阀门　的开度，调节助燃风流量的大小。当实际风　流量小于一定数值时，将自动切断煤气压　力切断阀，煤气低压切断阀。　２计算机控制系统设计　采用计算机控制，可以极大的提高了　生产效率，通过远程控制，节约生产时间，　加快了生产节奏。山东莱钢３＃４８０ｍ　烧结　机采用计算机对主要工艺生产线进行自动　控制。该控制系统采用仪电合一方式，由施　耐德公司的Ｕｎｉｔｙ　ＱＵＡＮＴＵＭ系列ＰＬＣ完　成全过程的顺序控制和回路控制。控制站　与监控站之间，通过光纤工业以太环网通　讯，从而实现烧结机各系统之间的数据交　换稳定、准确。　为了更合理地组态和利用硬件系统，　文章编号：１　０　０　７—９　４１　６（２　０１　０）０　８—０　０　２　５—０１　首先仔细熟悉了Ｕｎｉｔｙ　ＱＵＡＮＴＵＭ　ＰＬＣ产　品，对硬件模块作了详细的研究，合理地选　择了各种模块，选用了型号为ＣＰＵ６７１６０的　ＣＰＵ模板两块。电源模板１１Ａ和以太网模板　都是四块。型号为ｌ４０ＸＢＰ０ｌ６００的１６槽背板　四块。使构成的系统技术先进、功能齐全，　扩展方便，通讯联网能力强。　整个网络分控制级和监控管理级两级　控制。控制级通过光纤将９套ＰＬＣ连接构成　工业以太环网，通讯速率１ｏ０Ｍｂ／ｓ；烧冷系统　和配料系统通过同轴电缆下挂远程分站；所　有变频器通过ＭＢ＋网连接到ＰＬＣ上，构成　ＭＢ＋子网。监控管理级采用Ｃ／Ｓ结构，通过　交换机与９套ＰＬＣ进行实时通讯。并考虑预　留出另一台烧结机接口和二级系统的接口。　若增设厂级信息管理网络，则可采用光纤以　太网，通过数据库服务器与生产管理网络连　接，实现生产数据的快速查询与共享。　本系统控制采用基于Ｍｉｃｒｓｏｆｔ　Ｗｉｎ－　ｄｏｗｓ　２０００／ＸＰ／Ｖｉｓｔａ环境的ＵＮＩＴＹ　ＰＲＯ，　ＸＬ版本的编程软件，为整个控制系统提供　一个统一的开发环境。监控软件采用功能　强大的Ｃｉｔｅｃｔ软件，可以实现实时过程监控　和监督控制，报警和报警管理，历史数据，　统计过程控制等。软件的功能分为几大部　分：　联锁逻辑控制可以实现开关控制、与／　或／非逻辑控制、计数／计时控制及用户自　定义功能块等。实现铺底料系统的顺启、顺　停、齐开、齐停及系统故障停机等逻辑顺序　控制；实现输灰系统的顺启、顺停、齐开、齐　停及系统故障停机等逻辑顺序控制；实现　布料系统的顺启、顺停、齐开、齐停及系统　故障停机等逻辑顺序控制；实现烧结冷却　系统的顺启、顺停、齐开、齐停及系统故障　停机等逻辑顺序控制。可使用监控画面实　现上述系统的运行状态进行监视，强制动　作，及动态画面显示，趋势画面显示，报警／　历史记录等功能。整个烧结机的工艺生产　过程控制的计算机软件Ｕｎｉｔｙ４．１完成，利　用Ｃｉｔｅｃｔ监控软件完成了工艺监控画面的　制作，具体工作如下：　硬件系统组态，确定模板的槽位，以及各　个模块的Ｉ／Ｏ地址；编程的首要工作是对ＰＬＣ　的硬件配置，确定各个模板在Ｑｕａｎｔｕｍ　ＰＬＣ　站中的位置，对Ｉ／Ｏ模板分配地址，并确定以　太网地址，以及网站间通讯信息的定义。　编制梯形图以及功能块图程序，完成　各种设备的控制；根据工艺要求进行编程，　实现工艺提出的控制功能。采用模块化思　想，利用了软件的派生功能块将重复性较　强的部分编写在独立功能块（ＤＦＢ）中，便　于查找问题，也节约了ＰＬＣ的存储空间。采　用梯形图完成开关量的动作，用功能块图　模拟量的工程量转换，ＰＩＤ回路控制等。　３电控设计　电控部分的主要设计内容包括烧冷系　统设计、输灰系统设计、铺底料系统设计、　烧冷筛分系统设计、环冷机灰仓放灰系统、　风箱系统、煤气切断阀系统等几个部分。　设备包括转４－ｌ皮带机、板式给矿机、环冷　机、单辊破碎机、烧结机、九辊布料器、圆辊布料　器、梭式布料器、烧一１皮带机、二混－２皮带机、　烧－３皮带机。根据料流的顺序控制设备的顺启、　顺停、齐启、齐停以及设备的远程单机启停。　ＰＣ操作方式为：顺开／顺停、齐启／齐　停。顺开时（铺底料系统设备均在停止状　态）的启动顺序为逆料流依次启动，设备之　间间隔时间待定，每台设备主回路／控制回　路电源正常，皮带事故保护，皮带运行正　常．顺停的顺序为顺料流停止，设备之间间　隔时间待定。如果一台设备因故障停机时，　其前面的设备齐停。　依次启动：转４—１皮带机、板式给矿机、　环冷机、单辊破碎机、烧结机、九辊布料器、　圆辊布料器、梭式布料器、烧一１皮带机、二　混一２皮带机、烧一３皮带机。停止反之。　转４一ｌ皮带机与成品一、二次筛分系统的　一筛一１胶带机或者一筛－－２胶带机连锁。　操作方式：连锁状态下：顺启／顺停，齐　启／齐停。解除连锁状态下：画面远程手动。　环冷机共有２４个灰仓，每个灰仓分为上　下两层，有４　８个物位开关检测上下灰仓的　料位，放灰过程由２４个双层卸灰阀完成，放　灰时由灰仓发料满信号，环冷散料小车接　到命令后自动运行到此灰仓下面，环冷敦　料小车的运行位置由２４个界料定位开关组　成　当有两个或多个仓同时发料满信号时，　根据优先级的不同，依次进行放灰控制。　４结语　山东莱钢型钢３＃４８０ｍ　烧结机项目自　２００９年１１月投入运行以来，效果一直很好，　只用了５天就实现日达产，刨国内烧结机达　产最快记录。控制水平先进的自动控制系　统为烧结机的顺利投产、快速达产起了重　要的作用。该控制系统在原有的４台烧结机　的控制基础上，加以提炼优化，使其无论从　投产后运行的顺利程度还是从生产状态的　稳定性来看，都达到了国内领先水平，实现　产业化和推广应用的前景广阔。　参考文献　［１］莱钢集团银山型钢有限公司４８０ｍ　烧结　机控制功能规格书．　【２］《莱钢科技））２００４年第四期．　［３】Ｍｏｄｉｃｏｎ　ＴＳＸ　Ｑｕａｎｔｕｍ系列软件手册．　［４】Ｍｏｄｉｃｏｎ　ＴＳＸ　Ｑｕａｎｔｕｍ系列硬件手册．　数字技术与应用　２　

烧结机控制系统的发展与其电力传动控制控制系统的设计

摘要:烧结机控制系统的不断发展，推动了烧结工程生产质量、生产效率、稳定性等各方面的不断进步。本文介绍了烧结机电力控制系统的现状与发展，并着重介绍了其电力传动控制系统的构成与设计。

关键词：烧结机；控制系统；设计；发展

abstract: the sintering machine control system

development, promote the sintering production quality

engineering, production efficiency, stability and so on

various aspects of the continuous progress. this paper

introduces the sintering machine control system and the

status of the electric power development, and emphatically

introduces the power transmission control system structure

and design.

keywords: sintering machine; control system; design;

development

中图分类号：tm921.5 文献标识码：a文章编号：

目前，中国已跻身为世界钢材产量的第一大国，对钢材的品种和结构的调整也在愈加迅速地进行，全自动化的作用也日益凸显出其重要性，冶金自动化技术与钢铁工业中改进生产工艺、更新制造装备、改革企业运营模式等方面的关系是密不可分的，在我国钢铁企业中，烧结生产占有不可忽视的地位，高炉生产的质量与烧结矿