朱佳+楊友良
摘要:RH真空精煉技術(shù)是提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、擴(kuò)大品種、優(yōu)化煉鋼工藝的重要技術(shù)措施。本文詳細(xì)介紹了改造后PLC自動(dòng)控制在唐鋼RH精煉爐上料投料系統(tǒng)中的工藝流程、系統(tǒng)硬件配置以及主要控制功能,以達(dá)到實(shí)現(xiàn)IF鋼的批量冶煉,改善脫碳效果、縮短冶煉周期的目的。生產(chǎn)實(shí)踐證明,該自動(dòng)控制技術(shù)性能穩(wěn)定、安全可靠、配置先進(jìn)、精度高,達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。
關(guān)鍵詞:RH 控制系統(tǒng) PLC
中圖分類號(hào):TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2014)08-0006-01
目前唐鋼中低牌號(hào)的無取向硅鋼已經(jīng)在薄板坯連鑄機(jī)上實(shí)現(xiàn)爐次連澆,隨著連澆爐數(shù)的提高和硅鋼檔次的提升,對(duì)RH高位料倉(cāng)的儲(chǔ)料量及一次性投料量提出了更高的要求,針對(duì)上料、投料系統(tǒng)目前存在的問題,為滿足新增鋼種的精煉,需要對(duì)高位料倉(cāng)及稱量和投料系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容,高位料倉(cāng)東西兩側(cè)將各增設(shè)2個(gè)15m3的料倉(cāng),提高硅鐵儲(chǔ)料量;在現(xiàn)有5個(gè)稱量料斗東西兩側(cè)各增加一個(gè)量程為4m3的稱量料斗,用于配套新增加的4個(gè)高位料倉(cāng),硅鐵不經(jīng)梭式皮帶機(jī)直接排放到真空斗里,以達(dá)到提高硅鋼、IF鋼的生產(chǎn)節(jié)奏,實(shí)現(xiàn)IF鋼的批量冶煉,改善脫碳效果、縮短冶煉周期的目的。
1 工藝流程簡(jiǎn)介
合金上料系統(tǒng)設(shè)置在真空料斗之前,用于儲(chǔ)存和稱量RH 真空脫氣裝置在生產(chǎn)過程中所需的合金物料,并將稱量好的合金物料輸送至真空料斗或返回料溜槽內(nèi)。在生產(chǎn)中,首先通過卸礦小車按合金料的種類將合金料分別存儲(chǔ)在1-20號(hào)合金料倉(cāng)中,21-24號(hào)是專門的硅鐵料倉(cāng)。真空處理中需要添加合金料時(shí),開啟指定料倉(cāng)下的振動(dòng)給料器將合金料放至稱量料斗中,稱量料斗共7 個(gè),1-5號(hào)稱量斗對(duì)應(yīng)1-20號(hào)倉(cāng),每個(gè)稱量料斗對(duì)應(yīng)4個(gè)合金料倉(cāng),21-24號(hào)倉(cāng)對(duì)應(yīng)6-7號(hào)稱量斗,每個(gè)稱量料斗對(duì)應(yīng)2個(gè)硅鐵倉(cāng)。稱量料斗完成稱量后,打開稱量料斗下部的閘板閥并開啟振動(dòng)給料器,將合金料通過梭式皮帶機(jī)下料到真空料斗,最終到真空槽精煉鋼包車。硅鐵倉(cāng)稱量斗的料不經(jīng)過梭式皮帶機(jī)直接到真空料斗里。
2 系統(tǒng)硬件構(gòu)成
RH真空精煉爐為雙工位共用一套PLC系統(tǒng),投料控制系統(tǒng)由1個(gè)主站和1個(gè)本地I/O站以及10個(gè)現(xiàn)場(chǎng)I/O站組成,核心設(shè)備采用美國(guó)羅克韋爾A-B(Allen-Bradley)Logix5000 Controller可編程邏輯控制器(PLC) ,主站和本地I/O采用1756系列模塊,現(xiàn)場(chǎng)I/O采用1794系列模塊。主站與遠(yuǎn)程站之間通過controlnet網(wǎng)進(jìn)行通信。
硬件組成:處理器1756-L63,模擬量輸入模塊(配電)1756-IF16,數(shù)字量輸入模塊1756-IB32,數(shù)字量輸出模塊1756-OB32,網(wǎng)絡(luò)模塊Controlnet模塊1756-CNB/D和以太網(wǎng)模1756-ENBT/A,適配器通訊模塊1794-ACN15/C,數(shù)字量輸入模塊1794-IB32/A,數(shù)字量輸出模塊1794-OB32P/A。系統(tǒng)配置如圖1。
3 系統(tǒng)主要控制功能
3.1 合金料倉(cāng)的控制
料倉(cāng)由卸礦小車加料,所有合金料倉(cāng)料位檢測(cè)信號(hào)同時(shí)送至煉鋼合金加料系統(tǒng)PLC,RH 操作室CRT 能顯示合金料倉(cāng)上下料位信號(hào),并通過上限料位信號(hào)(即最大存貯量)和卸料稱量數(shù)據(jù)來計(jì)算合金料倉(cāng)剩余量。下限料位信號(hào)作為料倉(cāng)剩余量校準(zhǔn)信號(hào)用。當(dāng)某個(gè)合金料倉(cāng)振動(dòng)給料器在開始工作時(shí),對(duì)應(yīng)的稱量料斗的振動(dòng)給料器不能振動(dòng),其閘板閥必須處于關(guān)閉狀態(tài),合金料倉(cāng)放料的開始和停止命令由程序自動(dòng)發(fā)出或由操作人員操作。在自動(dòng)操作模式下開始稱量時(shí),合金料倉(cāng)的振動(dòng)給料器先以強(qiáng)振起動(dòng),當(dāng)放到一定量后,振動(dòng)給料器轉(zhuǎn)為弱振,當(dāng)重量達(dá)到“設(shè)定值”減去“落差量”時(shí),振動(dòng)給料器停止工作。振動(dòng)給料器由強(qiáng)振轉(zhuǎn)為弱振的時(shí)刻以及“落差量”在調(diào)試時(shí)確定。如果需稱量的重量小于強(qiáng)振至弱振的轉(zhuǎn)換值,合金料倉(cāng)振動(dòng)給料器在放料開始即以弱振放料。
3.2 梭式皮帶機(jī)控制
梭式皮帶機(jī)上安裝有2級(jí)跑偏開關(guān)、雙向拉繩開關(guān)和用于打滑檢測(cè)的速度檢測(cè)器。送料過程中,如果發(fā)生皮帶打滑或跑偏的故障,且打滑或跑偏超過了報(bào)警值,PLC將根據(jù)檢測(cè)開關(guān)的信號(hào)在CRT畫面上給出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào),此時(shí)操作人員必須去現(xiàn)場(chǎng)查看并判斷情況;如果跑偏超過了2級(jí)極限值,在HMI上報(bào)警的同時(shí),自動(dòng)終止梭式皮帶機(jī)和稱量料斗的工作(如果物料沒有排空,則關(guān)閉稱量料斗的振動(dòng)給料器,但不關(guān)閉稱量料斗的閘板閥)。如遇其他緊急情況,則由人工操作梭式皮帶機(jī)的雙向拉繩開關(guān),發(fā)出緊急停機(jī)信號(hào),自動(dòng)終止整個(gè)加料過程。稱量料斗稱量完成后,梭式皮帶機(jī)開始定位,梭式皮帶機(jī)的定位由行程開關(guān)確定,超過兩頭極限位置自動(dòng)停車。
4 結(jié)語(yǔ)
通過對(duì)上述RH上料投料系統(tǒng)的全面改造,雙工位RH年創(chuàng)效644萬元/年。系統(tǒng)自投運(yùn)以來,運(yùn)行十分穩(wěn)定可靠,故障率極低,減小了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,縮短了工人的操作時(shí)間,縮短了冶煉周期,實(shí)現(xiàn)了品種鋼批量連澆,生產(chǎn)節(jié)奏有效加快;設(shè)備控制水平提高,處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位。
摘要:RH真空精煉技術(shù)是提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、擴(kuò)大品種、優(yōu)化煉鋼工藝的重要技術(shù)措施。本文詳細(xì)介紹了改造后PLC自動(dòng)控制在唐鋼RH精煉爐上料投料系統(tǒng)中的工藝流程、系統(tǒng)硬件配置以及主要控制功能,以達(dá)到實(shí)現(xiàn)IF鋼的批量冶煉,改善脫碳效果、縮短冶煉周期的目的。生產(chǎn)實(shí)踐證明,該自動(dòng)控制技術(shù)性能穩(wěn)定、安全可靠、配置先進(jìn)、精度高,達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。
關(guān)鍵詞:RH 控制系統(tǒng) PLC
中圖分類號(hào):TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2014)08-0006-01
目前唐鋼中低牌號(hào)的無取向硅鋼已經(jīng)在薄板坯連鑄機(jī)上實(shí)現(xiàn)爐次連澆,隨著連澆爐數(shù)的提高和硅鋼檔次的提升,對(duì)RH高位料倉(cāng)的儲(chǔ)料量及一次性投料量提出了更高的要求,針對(duì)上料、投料系統(tǒng)目前存在的問題,為滿足新增鋼種的精煉,需要對(duì)高位料倉(cāng)及稱量和投料系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容,高位料倉(cāng)東西兩側(cè)將各增設(shè)2個(gè)15m3的料倉(cāng),提高硅鐵儲(chǔ)料量;在現(xiàn)有5個(gè)稱量料斗東西兩側(cè)各增加一個(gè)量程為4m3的稱量料斗,用于配套新增加的4個(gè)高位料倉(cāng),硅鐵不經(jīng)梭式皮帶機(jī)直接排放到真空斗里,以達(dá)到提高硅鋼、IF鋼的生產(chǎn)節(jié)奏,實(shí)現(xiàn)IF鋼的批量冶煉,改善脫碳效果、縮短冶煉周期的目的。
1 工藝流程簡(jiǎn)介
合金上料系統(tǒng)設(shè)置在真空料斗之前,用于儲(chǔ)存和稱量RH 真空脫氣裝置在生產(chǎn)過程中所需的合金物料,并將稱量好的合金物料輸送至真空料斗或返回料溜槽內(nèi)。在生產(chǎn)中,首先通過卸礦小車按合金料的種類將合金料分別存儲(chǔ)在1-20號(hào)合金料倉(cāng)中,21-24號(hào)是專門的硅鐵料倉(cāng)。真空處理中需要添加合金料時(shí),開啟指定料倉(cāng)下的振動(dòng)給料器將合金料放至稱量料斗中,稱量料斗共7 個(gè),1-5號(hào)稱量斗對(duì)應(yīng)1-20號(hào)倉(cāng),每個(gè)稱量料斗對(duì)應(yīng)4個(gè)合金料倉(cāng),21-24號(hào)倉(cāng)對(duì)應(yīng)6-7號(hào)稱量斗,每個(gè)稱量料斗對(duì)應(yīng)2個(gè)硅鐵倉(cāng)。稱量料斗完成稱量后,打開稱量料斗下部的閘板閥并開啟振動(dòng)給料器,將合金料通過梭式皮帶機(jī)下料到真空料斗,最終到真空槽精煉鋼包車。硅鐵倉(cāng)稱量斗的料不經(jīng)過梭式皮帶機(jī)直接到真空料斗里。
2 系統(tǒng)硬件構(gòu)成
RH真空精煉爐為雙工位共用一套PLC系統(tǒng),投料控制系統(tǒng)由1個(gè)主站和1個(gè)本地I/O站以及10個(gè)現(xiàn)場(chǎng)I/O站組成,核心設(shè)備采用美國(guó)羅克韋爾A-B(Allen-Bradley)Logix5000 Controller可編程邏輯控制器(PLC) ,主站和本地I/O采用1756系列模塊,現(xiàn)場(chǎng)I/O采用1794系列模塊。主站與遠(yuǎn)程站之間通過controlnet網(wǎng)進(jìn)行通信。
硬件組成:處理器1756-L63,模擬量輸入模塊(配電)1756-IF16,數(shù)字量輸入模塊1756-IB32,數(shù)字量輸出模塊1756-OB32,網(wǎng)絡(luò)模塊Controlnet模塊1756-CNB/D和以太網(wǎng)模1756-ENBT/A,適配器通訊模塊1794-ACN15/C,數(shù)字量輸入模塊1794-IB32/A,數(shù)字量輸出模塊1794-OB32P/A。系統(tǒng)配置如圖1。
3 系統(tǒng)主要控制功能
3.1 合金料倉(cāng)的控制
料倉(cāng)由卸礦小車加料,所有合金料倉(cāng)料位檢測(cè)信號(hào)同時(shí)送至煉鋼合金加料系統(tǒng)PLC,RH 操作室CRT 能顯示合金料倉(cāng)上下料位信號(hào),并通過上限料位信號(hào)(即最大存貯量)和卸料稱量數(shù)據(jù)來計(jì)算合金料倉(cāng)剩余量。下限料位信號(hào)作為料倉(cāng)剩余量校準(zhǔn)信號(hào)用。當(dāng)某個(gè)合金料倉(cāng)振動(dòng)給料器在開始工作時(shí),對(duì)應(yīng)的稱量料斗的振動(dòng)給料器不能振動(dòng),其閘板閥必須處于關(guān)閉狀態(tài),合金料倉(cāng)放料的開始和停止命令由程序自動(dòng)發(fā)出或由操作人員操作。在自動(dòng)操作模式下開始稱量時(shí),合金料倉(cāng)的振動(dòng)給料器先以強(qiáng)振起動(dòng),當(dāng)放到一定量后,振動(dòng)給料器轉(zhuǎn)為弱振,當(dāng)重量達(dá)到“設(shè)定值”減去“落差量”時(shí),振動(dòng)給料器停止工作。振動(dòng)給料器由強(qiáng)振轉(zhuǎn)為弱振的時(shí)刻以及“落差量”在調(diào)試時(shí)確定。如果需稱量的重量小于強(qiáng)振至弱振的轉(zhuǎn)換值,合金料倉(cāng)振動(dòng)給料器在放料開始即以弱振放料。
3.2 梭式皮帶機(jī)控制
梭式皮帶機(jī)上安裝有2級(jí)跑偏開關(guān)、雙向拉繩開關(guān)和用于打滑檢測(cè)的速度檢測(cè)器。送料過程中,如果發(fā)生皮帶打滑或跑偏的故障,且打滑或跑偏超過了報(bào)警值,PLC將根據(jù)檢測(cè)開關(guān)的信號(hào)在CRT畫面上給出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào),此時(shí)操作人員必須去現(xiàn)場(chǎng)查看并判斷情況;如果跑偏超過了2級(jí)極限值,在HMI上報(bào)警的同時(shí),自動(dòng)終止梭式皮帶機(jī)和稱量料斗的工作(如果物料沒有排空,則關(guān)閉稱量料斗的振動(dòng)給料器,但不關(guān)閉稱量料斗的閘板閥)。如遇其他緊急情況,則由人工操作梭式皮帶機(jī)的雙向拉繩開關(guān),發(fā)出緊急停機(jī)信號(hào),自動(dòng)終止整個(gè)加料過程。稱量料斗稱量完成后,梭式皮帶機(jī)開始定位,梭式皮帶機(jī)的定位由行程開關(guān)確定,超過兩頭極限位置自動(dòng)停車。
4 結(jié)語(yǔ)
通過對(duì)上述RH上料投料系統(tǒng)的全面改造,雙工位RH年創(chuàng)效644萬元/年。系統(tǒng)自投運(yùn)以來,運(yùn)行十分穩(wěn)定可靠,故障率極低,減小了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,縮短了工人的操作時(shí)間,縮短了冶煉周期,實(shí)現(xiàn)了品種鋼批量連澆,生產(chǎn)節(jié)奏有效加快;設(shè)備控制水平提高,處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位。
摘要:RH真空精煉技術(shù)是提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、擴(kuò)大品種、優(yōu)化煉鋼工藝的重要技術(shù)措施。本文詳細(xì)介紹了改造后PLC自動(dòng)控制在唐鋼RH精煉爐上料投料系統(tǒng)中的工藝流程、系統(tǒng)硬件配置以及主要控制功能,以達(dá)到實(shí)現(xiàn)IF鋼的批量冶煉,改善脫碳效果、縮短冶煉周期的目的。生產(chǎn)實(shí)踐證明,該自動(dòng)控制技術(shù)性能穩(wěn)定、安全可靠、配置先進(jìn)、精度高,達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。
關(guān)鍵詞:RH 控制系統(tǒng) PLC
中圖分類號(hào):TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2014)08-0006-01
目前唐鋼中低牌號(hào)的無取向硅鋼已經(jīng)在薄板坯連鑄機(jī)上實(shí)現(xiàn)爐次連澆,隨著連澆爐數(shù)的提高和硅鋼檔次的提升,對(duì)RH高位料倉(cāng)的儲(chǔ)料量及一次性投料量提出了更高的要求,針對(duì)上料、投料系統(tǒng)目前存在的問題,為滿足新增鋼種的精煉,需要對(duì)高位料倉(cāng)及稱量和投料系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容,高位料倉(cāng)東西兩側(cè)將各增設(shè)2個(gè)15m3的料倉(cāng),提高硅鐵儲(chǔ)料量;在現(xiàn)有5個(gè)稱量料斗東西兩側(cè)各增加一個(gè)量程為4m3的稱量料斗,用于配套新增加的4個(gè)高位料倉(cāng),硅鐵不經(jīng)梭式皮帶機(jī)直接排放到真空斗里,以達(dá)到提高硅鋼、IF鋼的生產(chǎn)節(jié)奏,實(shí)現(xiàn)IF鋼的批量冶煉,改善脫碳效果、縮短冶煉周期的目的。
1 工藝流程簡(jiǎn)介
合金上料系統(tǒng)設(shè)置在真空料斗之前,用于儲(chǔ)存和稱量RH 真空脫氣裝置在生產(chǎn)過程中所需的合金物料,并將稱量好的合金物料輸送至真空料斗或返回料溜槽內(nèi)。在生產(chǎn)中,首先通過卸礦小車按合金料的種類將合金料分別存儲(chǔ)在1-20號(hào)合金料倉(cāng)中,21-24號(hào)是專門的硅鐵料倉(cāng)。真空處理中需要添加合金料時(shí),開啟指定料倉(cāng)下的振動(dòng)給料器將合金料放至稱量料斗中,稱量料斗共7 個(gè),1-5號(hào)稱量斗對(duì)應(yīng)1-20號(hào)倉(cāng),每個(gè)稱量料斗對(duì)應(yīng)4個(gè)合金料倉(cāng),21-24號(hào)倉(cāng)對(duì)應(yīng)6-7號(hào)稱量斗,每個(gè)稱量料斗對(duì)應(yīng)2個(gè)硅鐵倉(cāng)。稱量料斗完成稱量后,打開稱量料斗下部的閘板閥并開啟振動(dòng)給料器,將合金料通過梭式皮帶機(jī)下料到真空料斗,最終到真空槽精煉鋼包車。硅鐵倉(cāng)稱量斗的料不經(jīng)過梭式皮帶機(jī)直接到真空料斗里。
2 系統(tǒng)硬件構(gòu)成
RH真空精煉爐為雙工位共用一套PLC系統(tǒng),投料控制系統(tǒng)由1個(gè)主站和1個(gè)本地I/O站以及10個(gè)現(xiàn)場(chǎng)I/O站組成,核心設(shè)備采用美國(guó)羅克韋爾A-B(Allen-Bradley)Logix5000 Controller可編程邏輯控制器(PLC) ,主站和本地I/O采用1756系列模塊,現(xiàn)場(chǎng)I/O采用1794系列模塊。主站與遠(yuǎn)程站之間通過controlnet網(wǎng)進(jìn)行通信。
硬件組成:處理器1756-L63,模擬量輸入模塊(配電)1756-IF16,數(shù)字量輸入模塊1756-IB32,數(shù)字量輸出模塊1756-OB32,網(wǎng)絡(luò)模塊Controlnet模塊1756-CNB/D和以太網(wǎng)模1756-ENBT/A,適配器通訊模塊1794-ACN15/C,數(shù)字量輸入模塊1794-IB32/A,數(shù)字量輸出模塊1794-OB32P/A。系統(tǒng)配置如圖1。
3 系統(tǒng)主要控制功能
3.1 合金料倉(cāng)的控制
料倉(cāng)由卸礦小車加料,所有合金料倉(cāng)料位檢測(cè)信號(hào)同時(shí)送至煉鋼合金加料系統(tǒng)PLC,RH 操作室CRT 能顯示合金料倉(cāng)上下料位信號(hào),并通過上限料位信號(hào)(即最大存貯量)和卸料稱量數(shù)據(jù)來計(jì)算合金料倉(cāng)剩余量。下限料位信號(hào)作為料倉(cāng)剩余量校準(zhǔn)信號(hào)用。當(dāng)某個(gè)合金料倉(cāng)振動(dòng)給料器在開始工作時(shí),對(duì)應(yīng)的稱量料斗的振動(dòng)給料器不能振動(dòng),其閘板閥必須處于關(guān)閉狀態(tài),合金料倉(cāng)放料的開始和停止命令由程序自動(dòng)發(fā)出或由操作人員操作。在自動(dòng)操作模式下開始稱量時(shí),合金料倉(cāng)的振動(dòng)給料器先以強(qiáng)振起動(dòng),當(dāng)放到一定量后,振動(dòng)給料器轉(zhuǎn)為弱振,當(dāng)重量達(dá)到“設(shè)定值”減去“落差量”時(shí),振動(dòng)給料器停止工作。振動(dòng)給料器由強(qiáng)振轉(zhuǎn)為弱振的時(shí)刻以及“落差量”在調(diào)試時(shí)確定。如果需稱量的重量小于強(qiáng)振至弱振的轉(zhuǎn)換值,合金料倉(cāng)振動(dòng)給料器在放料開始即以弱振放料。
3.2 梭式皮帶機(jī)控制
梭式皮帶機(jī)上安裝有2級(jí)跑偏開關(guān)、雙向拉繩開關(guān)和用于打滑檢測(cè)的速度檢測(cè)器。送料過程中,如果發(fā)生皮帶打滑或跑偏的故障,且打滑或跑偏超過了報(bào)警值,PLC將根據(jù)檢測(cè)開關(guān)的信號(hào)在CRT畫面上給出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào),此時(shí)操作人員必須去現(xiàn)場(chǎng)查看并判斷情況;如果跑偏超過了2級(jí)極限值,在HMI上報(bào)警的同時(shí),自動(dòng)終止梭式皮帶機(jī)和稱量料斗的工作(如果物料沒有排空,則關(guān)閉稱量料斗的振動(dòng)給料器,但不關(guān)閉稱量料斗的閘板閥)。如遇其他緊急情況,則由人工操作梭式皮帶機(jī)的雙向拉繩開關(guān),發(fā)出緊急停機(jī)信號(hào),自動(dòng)終止整個(gè)加料過程。稱量料斗稱量完成后,梭式皮帶機(jī)開始定位,梭式皮帶機(jī)的定位由行程開關(guān)確定,超過兩頭極限位置自動(dòng)停車。
4 結(jié)語(yǔ)
通過對(duì)上述RH上料投料系統(tǒng)的全面改造,雙工位RH年創(chuàng)效644萬元/年。系統(tǒng)自投運(yùn)以來,運(yùn)行十分穩(wěn)定可靠,故障率極低,減小了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,縮短了工人的操作時(shí)間,縮短了冶煉周期,實(shí)現(xiàn)了品種鋼批量連澆,生產(chǎn)節(jié)奏有效加快;設(shè)備控制水平提高,處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位。