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SIWAREX 在新大鋼40噸轉爐中的應用
一、係統概述
轉爐自控係統為西門子可編程序控製器（PLC）heshangweigongyejisuanjigouchengdeliangjiweijikongzhixitong。tongshizaixuyaotiaosudezhuanluqingdongheyangqiangxitongqudongbufencaiyongjiaoliubianpinqiyiqudaizhiliutiaosuxitong。kongzhifangshishangcaiyonganquankekaodesandikongzhi，jicaozuotai、上位機、機旁操作箱，任一方出現故障時，不影響係統正常工作。PLC與計算機采用通訊模式，上位工業控製機裝WINCC人機接口軟件。通過各種參數曲線的描述及設備運行狀態的顯示和可操作性能，使係統更具備先進自動化水準。同時在屏蔽隔離、濾波和糾錯技術的前提下，保證係統運行的最高可靠性能。
在轉爐傾動，氧槍精確定位及控製係統中采用我公司為轉爐生產專門研製的專利產品DIS-V型轉爐傾動角度顯示儀和ZNLK智能主令控製器和YSX-Ⅲ型智能語音報警器。大大提高了轉爐自動化水準和可靠性。
此自控係統將完整地實現爐體傾動，氧槍升降與橫移，煙罩和擋火板的控製，散裝料、合he金jin料liao裝zhuang配pei料liao控kong製zhi，鋼gang包bao車che及ji稀xi油you站zhan控kong製zhi的de煉lian鋼gang過guo程cheng自zi動dong化hua。同tong時shi車che間jian采cai用yong五wu路lu攝she像xiang監jian視shi係xi統tong，實shi現xian對dui車che間jian的de重zhong要yao崗gang位wei進jin行xing不bu間jian斷duan的de監jian視shi。
轉爐的儀表係統全部由傳感器進入PLC自控係統中，使在計算機上對車間的所有儀表參數一覽無疑。
經我們精心設計同時綜合了多年從事轉爐自動化控製的經驗我們相信這個設計是一個簡潔、可靠、性能價格比高的轉爐生產自動化控製係統。
係統結構框圖：
二、控製係統軟、硬件組成
控製係統核心部分是西門子PLC S7-300係統，稱重采用集成的稱重模塊，上位機用研華工業控製機，傾動和氧槍采用交流變頻器，操作界麵采用非常流行的WINCC 人機接口軟件。
轉爐煉鋼控製係統硬件框圖：
1、 PLC係統
此煉鋼的主控製係統采用西門子S7係列的S7-300PLC。目前控製係統中稱量部分，我們采用了西門子稱重模塊，它集成在S7-300PLC係統中。電信號由現場3個傳感器（每個電子稱3個壓式荷重傳感器並聯，安裝在平麵三角形的三個角）傳給稱重模塊，再經稱重模塊計算後變為重量值，通過PLC總線直接傳送到CPU ，然後在上位機上顯示出來。這種模式為目前工業稱重最先進的係統，以傳感器的毫伏信號直接進入PLC，mianqulebiansongqiheyibiaodengzhongjianhuanjiecongerzengqianglexitongkangganraonengli。xiaochengshiyongximenzitigongdechengzhongzutairuanjian，tongguojisuanjichuanxingjiekoujinxingxiaocheng，guochengjiandan、快捷，生產過程中如需校秤，可用控製係統程序由上位機下達指令，通過S7-300 PLC直接進行。
此稱重係統是我公司在多個冶金自動化工程中應用的實例，均得到了十分滿意的效果。
2、 上位機係統
上位機采用研華IP 610工業控製機，這是一種工業上簡捷可靠的通訊方式。這種工業控製計算機是適應於工業控製場合的專用計算機，可以24小時連續工作，抗幹擾、抗灰塵、散熱、運行速度等各方麵優於一般計算機。
由you於yu此ci煉lian鋼gang工gong藝yi需xu要yao的de畫hua麵mian較jiao多duo，因yin而er我wo們men采cai用yong兩liang台tai工gong控kong機ji進jin行xing實shi時shi顯xian示shi，從cong而er加jia快kuai了le數shu據ju傳chuan輸shu速su度du，一yi台tai顯xian示shi控kong製zhi轉zhuan爐lu工gong作zuo過guo程cheng，一yi台tai顯xian示shi儀yi表biao數shu據ju。兩liang台tai計ji算suan機ji可ke以yi實shi現xian數shu據ju共gong享xiang，同tong時shi達da到dao了le故gu障zhang分fen散san的de目mu的de，增zeng加jia了le係xi統tong運yun行xing的de可ke靠kao性xing。
3、 係統驅動部分
爐體傾動驅動及氧槍提升驅動，采用交流變頻器。交流變頻器取代直流調速設備在90年(nian)代(dai)末(mo)已(yi)廣(guang)泛(fan)采(cai)用(yong)。它(ta)在(zai)滿(man)足(zu)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)性(xing)能(neng)要(yao)求(qiu)的(de)前(qian)提(ti)下(xia)使(shi)係(xi)統(tong)造(zao)價(jia)大(da)大(da)降(jiang)低(di)，同(tong)時(shi)也(ye)帶(dai)來(lai)係(xi)統(tong)的(de)簡(jian)捷(jie)，維(wei)護(hu)方(fang)便(bian)，容(rong)易(yi)掌(zhang)握(wo)，操(cao)作(zuo)方(fang)便(bian)等(deng)諸(zhu)多(duo)的(de)優(you)點(dian)。所(suo)以(yi)，采(cai)用(yong)交(jiao)流(liu)變(bian)頻(pin)取(qu)代(dai)直(zhi)流(liu)驅(qu)動(dong)是(shi)一(yi)個(ge)最(zui)優(you)的(de)方(fang)案(an)。
4、 操作界麵
上位機操作界麵采用西門子專用人機接口軟件WINCC，因其功能強大、易於掌握、使用方便、可靠性好、操作簡單而受到歡迎。所有操作皆可由鼠標完成，可進行參數顯示、修改、設定，可以方便製作出動態工藝畫麵，操作畫麵，曆史曲線、實時曲線等功能完善的畫麵。
對所有的工藝參數如：壓力、流量、溫度、重量等值在上位機上用實時曲線、曆史曲線、直方圖、參數表等方式顯示，並進行報警、統計、打印報表等處理。同時在上位機可隨時設定溫度、流量等報警值。
所(suo)有(you)設(she)備(bei)的(de)啟(qi)動(dong)與(yu)停(ting)止(zhi)均(jun)可(ke)在(zai)上(shang)位(wei)機(ji)上(shang)完(wan)成(cheng)，同(tong)時(shi)也(ye)可(ke)根(gen)據(ju)實(shi)際(ji)情(qing)況(kuang)，在(zai)操(cao)作(zuo)台(tai)上(shang)或(huo)在(zai)機(ji)旁(pang)操(cao)作(zuo)箱(xiang)上(shang)完(wan)成(cheng)。但(dan)每(mei)次(ci)隻(zhi)能(neng)一(yi)方(fang)操(cao)作(zuo)不(bu)能(neng)同(tong)時(shi)進(jin)行(xing)。
每台設備的運行狀態，可在工藝流程圖中動態顯示，並可在狀態表中顯示其運行、停止、故障、手動、自動等狀態。可以用鼠標在計算機上手動操作（根據工藝要求）每台設備，使其運行、停止。
實時的動畫與實時曲線顯示生產過程，實時顯示鋼溫，水溫，水流量，液位等生產工藝參數。
5、 智能語音報警器
智zhi能neng語yu音yin報bao警jing器qi是shi我wo公gong司si自zi主zhu開kai發fa的de一yi種zhong高gao科ke技ji產chan品pin，除chu有you燈deng光guang外wai還hai有you語yu音yin輸shu出chu，不bu同tong報bao警jing有you不bu同tong的de語yu音yin內nei容rong輸shu出chu，可ke隨sui時shi根gen據ju需xu要yao錄lu製zhi、修改、報警內容，聲音清晰、宏亮。
係統中的智能語音報警器，加強了係統報警能力，出現故障時，可用語音直接指出故障
四、主要完成的功能
主要完成散裝料、氧槍、轉爐傾動及儀表三大部分的自動控製及稱量自動補償。
1、 散裝料部分：
① 在上位機上可隨時根據煉鋼的要求設定各稱量鬥的重量值，顯示其每次的稱量值、誤差值、班累積、總累積，自動計算下次設定值，並作曆史曲線，交班時可對班累積清零，隨時打印報表。
② 稱cheng量liang過guo程cheng，由you於yu程cheng序xu中zhong有you提ti前qian量liang設she定ding，且qie有you自zi動dong誤wu差cha補bu償chang功gong能neng，係xi統tong將jiang會hui根gen據ju每mei次ci需xu振zhen料liao的de重zhong量liang與yu上shang次ci的de誤wu差cha與yu提ti前qian量liang等deng各ge參can數shu自zi動dong算suan出chu下xia次ci所suo需xu振zhen料liao的de重zhong量liang，從cong而er準zhun確que的de停ting止zhi振zhen料liao機ji。實shi現xian對dui石shi灰hui、礦石、合金的自動精確稱量，每批料間都進行自動補償，超差報警並自動修正補償量，零點自動跟蹤。
③ 經誤差自動補償後，長時間的生產，累積誤差小於 5Kg,(人為因素及設備故障除外)。
④ 稱量時間不大於60秒，混配時間不大於50秒，且具有卡料不停機，報警自動解除，自動延時配料功能。
2、 轉爐傾動部分
① 為了提高電機的同步性能，在轉爐傾動中選用單台變頻器供多台電機方式，從而減少了同步通訊帶來的不同步性。
② 轉爐的左右傾動，我們采用手動主令來控製。由於轉爐煉鋼過程中每爐鋼的不確定因
素很多，若實現自動控製無疑會增加整個係統的故障率。整個轉爐傾動過程我們將實現多段速度控製，低速啟動、低速停止。通過手動主令的通斷給上位機和PLC發送信號，PLC接收到主令信號後，進行處理與分析，PLCdeshuchudiankongzhibianpinqi，butongdeshuchudianduiyingbianpinqibutongdeshuchupinlv，congershidianjishixianleduoduansuduyunxingdemude。dangxuyaotiaozhengdianjisudushizhixuzaibianpinqidecaozuomianbanshangxiugaibianpinqineibucanshujike，erbuxuyaotiaozhengzhenggexitong。
通過我公司專為轉爐研製的DIS-V型xing轉zhuan爐lu傾qing動dong角jiao度du顯xian示shi儀yi來lai動dong態tai的de顯xian示shi轉zhuan爐lu傾qing動dong角jiao度du，操cao作zuo人ren員yuan可ke以yi通tong過guo觀guan察cha角jiao度du顯xian示shi儀yi更geng清qing楚chu的de知zhi道dao轉zhuan爐lu當dang前qian的de角jiao度du，從cong而er減jian少shao的de事shi故gu發fa生sheng率lv。
3、 氧槍升降部分
yangqiangzhuqiangyubeiqiangdejingquekongzhicaiyongzhinengzhulingkongzhiqi，tashilaoshizhulingdequdaichanpin，qidingweidejingquedukeyidadaohaomiji。tongguoyujuanyangjixiangliandegaojingdudianzibianmaqi，caijixianchangshujuxinhao，zaiS7-200PLC內部進行處理與分析後輸出，智能主令控製器的輸出點進入主控係統，主控係統的輸出點控製變頻器的運行，從而達到精確對上極限點、上變速點、待吹點、下變速點（開氧點）、吹煉點、下極限點的定位。通過西門子漢化操作麵板TD-200在操作麵板上調整各輸出點對應的點數，達到精確定位的目的。
4、儀表部分
儀表進入PLC，取消了係統中原有的二次儀表，所有數據通過PLC處理後在上位機顯示並由打印機打印。由於傳感器采集過來的信號直接進入PLC而沒有經過二次儀表處理從而減少了信號在傳遞過程中的失真因素和不確定因素。使信號更加穩定，係統更加安全可靠。
5、攝像監視係統
為了提高整個係統的安全與可靠性，我們采用了攝像監視係統，它主要由雲台、可變焦鏡頭、彩色攝像機、電子調溫戶外防護罩、雲台與鏡頭控製器、畫麵分隔器、等設備組成。
kebianjiaojingtouyucaiseshexiangjilianjiehou，zhuangruhuwaidianzitiaowenfanghuzhaonei，ranhoubaqizhengtigudingzaiyuntaishang。tongguosihuamianfengeqibaduolucaiyangjingtousongrugongyecaisexianshiqizhong，tongshicaozuorenyuanhaikeyigenjuqingkuangxuanzexiangyaoguanchadehuamian，duihuamianjinxingfangdahuosuoxiao。
操作人員通過放在主控室內的雲台與鏡頭控製器，來操作雲台的左右與上下移動，實現360度的旋轉與控製，從而擴大了視野增加了整個監視的範圍。
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