烧结机自动化控制系统设计

ｓｈｅｊｉ　ｙｕ　Ｆｅｎｘ　坌　

烧结机余热发电分散集中控制系统设计　

朱强　（杭州杭锅电气科技有限公司，浙江杭州３１００２１）　摘要：介绍了烧结机余热发电工艺的原理，在此基础上设计了烧结机余热发电分散集中控制系统，并运用实例对系统的网络构架、硬件配　置、联锁关系进行了说明。　关键词：余热发电；冗余控制；锅炉　

０　引言　余热发电是利用强制循环余热锅炉回收废气余热，生产中压　饱和蒸汽，配套饱和蒸汽汽轮机组、发电机组抽汽供热，实现热、电　联产的技术，它能最大限度地提高余热蒸汽利用效率。其中，烧结　机余热发电回收利用的是钢厂烧结机所产生的冶炼烟气余热。　１　烧结机余热发电工艺原理　１．１　烟气循环　烧结机所产生的烟气分为高低烟温段，它们共同进入余热锅炉　烟道口，并且通过高功率循环风机强制循环，其中低压汽包被加热，　产生蒸汽。当高低段烟道阀门打开时，烟气就进入锅炉烟道口，同时　１　、２撑烟囱也随之关闭，旁路烟道关闭，补冷风口根据烟气温度自　行调节其开度。１撑和２撑环冷机的出口电动阀打开，循环风机的风　流进入环冷机内，代替环冷风机风流，使得烧结工序能正常运行。　１．２中压水循环　中压锅简给水是指来自汽机房的凝结水经过低压除氧器处理　后，由中压给水泵打入中压锅筒。中压给水调节中最为重要的是给　水三冲量调节，三冲量包括汽包水位、给水流量、主蒸汽流量。给水　三冲量调节中，给水流量的准确度直接影响到调节的准确和稳定　度。因此要进行三冲量的调节，给水流量和蒸汽流量以及水位的校　验非常重要。当主蒸汽温度达到一定值（主要由进入汽机的蒸汽温　度决定）时，需要打开减温水调节阀来冷却中压减温汽，降低蒸汽　温度，使之符合进入汽机的蒸汽温度要求。　１．３低压水循环　低压汽包给水是指来自汽机房的凝结水经过除氧器处理后进　入低压汽包。对于低压汽包给水，可以进行两冲量或单冲量调节，　具体方式可根据现场情况而定。低压汽包水位相对于中压汽包水　位较为稳定，受干扰的程度较小。　１．４汽机油系统　油系统对于汽轮机是相当重要的，一旦油系统出问题将直接　影响汽机正常的运作，严重时甚至会导致轴瓦烧毁，使系统整体瘫　痪。汽机油系统主要由高压油泵、直流油泵、交流油泵来实现油路　的循环。当主油泵出口油压低时，启动高压油泵。润滑油压低时，启　动直流和交流油泵。　２分散集中控制系统　２．１　概述　控制方式主要采用炉、机、电集中控制，即锅炉、汽轮机组、发　电机组、循环水系统、给水系统等分别能在中央控制室内集中控　制。中央控制室能集中控制机组启动、运行、停机和事故处理。就地　控制柜分别分布在各个锅炉的就地控制室内，就地控制室能对本　锅炉系统进行操作控制。当锅炉机组进行大修或设备调试时，就地　控制较为方便，这体现了分散集中的原理。分散集中控制系统的功　能覆盖了数据采集和处理系统（ＤＡＳ）、模拟量控制系统（ＭＣＳ）、顺　序控制系统（ＳＣＳ）和事件顺序记录（ＳＯＥ）。　２－２具体工程实例　该工程为某钢厂四炉一机集中分散控制系统。余热锅炉主要　系统参数为：额定蒸发量２２ｔ／９ｔ，额定蒸汽温度３４０℃／２２６℃，额　定蒸汽压力１．９６　ＭＰａ／０．６　ＭＰａ，锅筒工作压力２．１６　ＭＰａ，给水温度　４０℃，排烟温度１４６℃。　２．２．１系统网络构架　如图ｌ所示，该工程每台锅炉都有一个就地控制室，每个锅炉　

烧结机自动化控制系统设计

1 概述

烧结生产过程是把粉矿加入一定比例的熔剂，燃料经过混合后，在一定温度下烧结成高炉需要的原料。主要生产工艺包括燃料破碎系统、配料室供料系统、混料系统、烧结冷却系统、成品整粒系统、成品矿仓储等。烧结工艺是一个连续性的生产过程，环节多，控制对象复杂、滞后时间长且受干扰影响大，为了保证烧结矿品质稳定，提高产量和降低燃料消耗，必须对生产过程进行自动化控制。

2 系统设计

2.1 PLC控制系统设计

根据烧结工艺过程对自动控制系统的要求设计的自动化系统为基础自动化，按“三电一体化”的原则考虑。上位监控系统由六台工控机组成，现场控制站由四套QUANTUM PLC组成，分别完成对燃料破碎系统、配料系统、烧结冷却系统、成品系统的监视和控制。

图1 系统网络配置图

烧结机网络化控制系统采用与QUANTUM PLC相配套的Concept 2.6编程软件实现硬件组态配置与程序编制；采用Montor PRO 7.2监控软件完成数据库与监控画面的开发。通讯网络采用工业以太网，通讯协议为TCP/IP。系统网络配置图1所示。

2.2 系统功能

（1）设备的联锁控制

根据烧结工艺要求，烧结燃料破碎系统、配料系统、烧结冷却系统、成品系统等整条生产料线的控制方式分为：自动控制、集中手动控制、机旁手动控制。控制方式的选择设在集中操作室内的主操作台上或通过机旁箱选择。

（2）重点参数调节

?按配比关系自动配料，保证碱度需求

配料的目的是将烧结矿的品位、含碳量和碱度控制在指定的范围内。本工程配料系统由宽带给料机、配料秤；螺旋给料机、螺旋给料秤组成。PLC对参与烧结的各种含铁原料、溶剂和燃料根据高炉冶炼的要求进行精确的配料计算，对下料量和配比系数进行设定，通过给料机变频实时调节各配料下料量，以保证烧结矿的含铁量、CaO含量、碱度、MgO、Al2O3及含硫量等主要成分控制在规定范围内。

针对煤矿风机自动化控制系统的设计

系统以工业控制plc为核心，主要由信号测取装置和传感（变送）器、上位机及通讯装置及其他设备组成。采用了先进的计算机技术，功能强大，智能化程度高保证了风机的安全，高效、稳定运行。可以对各种影响安全生产的情况实现及时报警。

plc、变频器、离心风机、自动控制

【中图分类号】td63+5文献标识码：b文章编号：1673-8005（2013）02-0030-01

1、引言

煤矿矿井通风系统是煤矿矿井安全生产的重要组成部分，煤矿矿井通风系统能否正常工作与矿井内工作环境条件、生产效率、安全生产密切相关。随着我国政府对各行各业安全生产监管力度的不断加强，尤其对煤矿安全生产的要求越来越高，对煤矿矿井通风系统进行技术改造，提高其运行稳定性、可靠性、节能降耗等势在必行。

2系统的总体设计

本论文设计的风机控制系统主要是风机风量的调节中引入变频器对风机风速的调节，据所需风量和风压大小通过变频器来调节风机的转速在节能和提高风机效率方面优点突出；系统采用plc和变频器与空气压力变送器配合使用，使系统控制的安全性、可靠性大大提高，也使风机运行的故障率大大降低，不仅节约了电能，而且还提高了设备的运转率。为满足矿井通风系统自动控制的要求，系统的具体设计要求如下： 2.1本系统提供手动/自动两种工作模式，具有状态显示以及故障报警等功能。

2.2模拟量压力输入经pid运算，输出模拟量控制变频器。

2.3在自动方式下，当井下压力低于设定压力下限时，两组风机将同时投入工作运行，同时并发出指示和报警信号。

2.4模拟量瓦斯输入，当矿井瓦斯浓度大于设定报警上限时，发出指示和报警。当瓦斯浓度大于设定断电上限时，plc将切断工作面和风机组电源，防止瓦斯爆炸。

2.5运用温度传感器测定风机组定子温度或轴承温度，当定子温度或轴承温度超过设定报警上线时，发出指示和报警信号。当定子温度或轴承温度超过设定风机组转换温度界线时，plc将切断指示和报警信号并自动切断当前运行风机组，在自动方式下并能自动接入另一台风机组运行，若在手动方式下，工作人员手动切换。

电气自动化控制系统设计

摘要：随着我国科学技术的持续性发展，电气自动化系统在各行各业中的作用越来越突出，为了从整体上提高电气自动化控制系统的可靠性，相关技术人员应当掌握相关电气自动化控制系统的检测方法，并且及时的发现存在于电气自动化控制系统运行过程中的问题，制定全面的设计和维护方案，从整体上保证电气自动化控制系统的稳定运行。基于此，本文主要分析了电气自动化控制系统设计。

关键词：电气自动化；控制系统；设计

中图分类号：TM921.5 文献标识码：A

引言

电气自动化控制系统的合理设计密切联系着人们日常生活和现代工业的发展。在科学技术和计算机技术的推动下，促使该项技术趋于完善和成熟，利用计算技术加强电气自动化技术的创新发展，不断拓展其应用范围。未来将以全面化的管控制度和手段推动工作的高效进行。

1电气自动化控制系统系统设计原则

电气自动化控制系统基于电气控制系统，在设计上必须遵守科学原则。设计过程非常复杂，涵盖多个学科分类。系统的核心问题在于自动化控制，最终目的在于提升电气系统自动控制效率、最大程度降低人力、物力成本。主要组成框架为：控制中心、数据收集系统、数据反馈系统、智能识别系统、电气设备、运转信号。运转过程如下：第一，系统控制的实现离不开程序编写，因此控制中心的主要工作是置入预先编写好的程序，通过程序的运行控制整个系统运行。第二，智能识别系统根据系统运转中提前设置的数值红线，在系统出现故障，或外部环境可能引发危机时，将信息传输给数据收集系统和控制中心，数据收集之后进行备案，中心发布下一步操作指令并传输给数据反馈系统。第三，反馈系统接收指令后，控制电气设备进行后续操作。比如智能家居系统中，当电路电压负载过重时，总闸开关会根据事先预定的红线，立刻断开，保护电路连接的设备不受损害。

2 电气自动化系统的设计思路

2.1 集中监控方式