鋼鐵廠高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)改造分析

杜志華

【摘? 要】基于對(duì)鋼鐵廠高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)改造的研究，首先，闡述控制模式設(shè)計(jì)改造，其中包括區(qū)域集中手動(dòng)控制模式、機(jī)旁手動(dòng)控制模式、全自動(dòng)控制模式等。然后，給出系統(tǒng)設(shè)計(jì)改造，包括明確系統(tǒng)配置、加強(qiáng)料倉(cāng)控制等。最后，對(duì)于鋼鐵廠高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)改造工作要有正確認(rèn)識(shí)，及時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行完善，為鋼鐵廠更好發(fā)展打下基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】鋼鐵廠;高爐;供料;自動(dòng)控制系統(tǒng)

引言

鋼鐵產(chǎn)業(yè)在促進(jìn)我國(guó)更好發(fā)展中發(fā)揮著不可替代的作用，因此，為滿足社會(huì)市場(chǎng)中對(duì)鋼鐵的需求，鋼鐵廠要不斷提升自身工作效率與工作質(zhì)量。在實(shí)際工作開(kāi)展中，可以將高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用在其中。傳統(tǒng)高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)鋼鐵廠工作的開(kāi)展，因此，要結(jié)合實(shí)際情況，及時(shí)做好系統(tǒng)改造工作，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，為鋼鐵廠更好發(fā)展打下基礎(chǔ)。所以，本文將針對(duì)鋼鐵廠高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)改造相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行闡述。

1.控制模式設(shè)計(jì)改造

為使得操作人員的工作環(huán)境能夠得到進(jìn)一步完善，要及時(shí)對(duì)高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制模式進(jìn)行設(shè)計(jì)改造。在實(shí)際改造工作的開(kāi)展中，需要相關(guān)企業(yè)與公司能夠肩負(fù)起自身責(zé)任。比如，在設(shè)計(jì)改造中，將公司分為甲方與乙方，甲方、乙方負(fù)責(zé)的內(nèi)容不同。甲方的工作有，提供有關(guān)設(shè)備控制的相關(guān)要求與資料;如果出現(xiàn)技術(shù)變更，要與乙方進(jìn)行協(xié)商后，通過(guò)文字的形式告知乙方。乙方工作是為系統(tǒng)新增柜體成套提供貨物;爐底車(chē)電控制系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試;對(duì)原基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)于自身工作要有正確認(rèn)識(shí)，然后在實(shí)際控制模式設(shè)計(jì)改造工作中發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，實(shí)際工作可以從以下幾點(diǎn)展開(kāi)：

區(qū)域集中手動(dòng)控制模式。在各個(gè)集控箱上，包括手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)與自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)，通常情況下在左方設(shè)置手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)，也就是說(shuō)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)集控操作臺(tái)主令開(kāi)關(guān)啟停區(qū)域內(nèi)皮帶的有效控制。在不同集控箱上，相關(guān)設(shè)備設(shè)施的操作，只能通過(guò)設(shè)備的唯一開(kāi)關(guān)進(jìn)行有效控制。在這一過(guò)程中，操作人員要熟悉操作流程，明確相應(yīng)操作規(guī)范，避免操作不當(dāng)對(duì)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成影響。維修人員在設(shè)備設(shè)施的維修中，要及時(shí)斷氣斷電，使得維修的安全性得到保障。如果采取區(qū)域集中用手動(dòng)控制方式，那么其他控制模式必須禁止。

全自動(dòng)控制模式。在區(qū)域集控操作臺(tái)上，會(huì)設(shè)有手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)與自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)，在其右部會(huì)設(shè)置自動(dòng)位，機(jī)旁操作箱內(nèi)，機(jī)旁手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)/機(jī)旁聯(lián)鎖自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)，會(huì)在右邊位置設(shè)置聯(lián)鎖自動(dòng)控制位。在此背景下，單條皮帶、單個(gè)設(shè)備能夠受到全自動(dòng)模式的影響與控制。全自動(dòng)控制模式主要是指，在監(jiān)控畫(huà)面操作模式下，鋼鐵廠高爐供料系統(tǒng)當(dāng)中的設(shè)備設(shè)施，會(huì)受到 WINCC操作畫(huà)面的控制。在 WINCC操作畫(huà)面中，會(huì)有以下幾個(gè)主控按鈕：①系統(tǒng)狀態(tài)按鈕。當(dāng)系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài)中，全部設(shè)備設(shè)施會(huì)受到啟用料倉(cāng)料位的自動(dòng)控制，通俗來(lái)說(shuō)就是能夠?qū)崿F(xiàn)全自動(dòng)供料。當(dāng)系統(tǒng)處于調(diào)試狀態(tài)中，設(shè)備設(shè)施只能通過(guò)鼠標(biāo)的操作，完成啟動(dòng)或者停止[1]。該種方式主要被應(yīng)用在，系統(tǒng)調(diào)試工作中。②WINCC操作狀態(tài)按鈕。當(dāng)系統(tǒng)處于WINCC操作狀態(tài)時(shí)，在WINCC操作畫(huà)面中，鼠標(biāo)無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)任何設(shè)備設(shè)施的操作。當(dāng)系統(tǒng)處在WINCC 操作允許狀態(tài)之下，可以通過(guò)有聯(lián)鎖方式或者無(wú)聯(lián)鎖方式，對(duì)設(shè)備設(shè)施進(jìn)行操作。③聯(lián)鎖狀態(tài)按鈕。當(dāng)系統(tǒng)處于WINCC操作無(wú)聯(lián)鎖狀態(tài)中，可以通過(guò)鼠標(biāo)無(wú)聯(lián)鎖，對(duì)某些設(shè)備設(shè)施進(jìn)行操作。當(dāng)系統(tǒng)處于WINCC操作有聯(lián)鎖狀態(tài)中，可以通過(guò)鼠標(biāo)有聯(lián)鎖方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有設(shè)備設(shè)施的操作。

2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)改造

為使得上料聯(lián)系信號(hào)準(zhǔn)確度得到保障，同時(shí)確保供料生產(chǎn)工作的安全性與可靠性，在實(shí)際系統(tǒng)設(shè)計(jì)改造工作開(kāi)展中，要注意以下幾點(diǎn)問(wèn)題：

（1）明確系統(tǒng)配置。在系統(tǒng)改造工作開(kāi)展中，要對(duì)系統(tǒng)實(shí)際配置情況進(jìn)行分析與了解。系統(tǒng)硬件配置要保證使用的PLC系統(tǒng)，采用的是西門(mén)子系列S7-400系列，這樣可以形成分布式結(jié)構(gòu)，分布式結(jié)構(gòu)性能較強(qiáng)，同時(shí)有著容易拓展優(yōu)勢(shì)。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)置中，采用以太網(wǎng)光纖通訊，這樣才能更好實(shí)現(xiàn)PLC與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)信息交換。在系統(tǒng)軟件配置中，在上位機(jī)安裝中，要對(duì)WINDOW XP系統(tǒng)以及PLC開(kāi)發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行充分利用，同時(shí)要合理應(yīng)喲經(jīng)WINCC監(jiān)控軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的有效監(jiān)控。在實(shí)際WINCC監(jiān)控軟件的安裝設(shè)置中，要對(duì)與下位機(jī)系統(tǒng)以及其他系統(tǒng)的兼容性問(wèn)題進(jìn)行充分考慮與分析。在網(wǎng)絡(luò)配置中，要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)樽詣?dòng)化網(wǎng)絡(luò)具備實(shí)時(shí)性特點(diǎn)、快速性特點(diǎn)以及兼容性特點(diǎn)等，可以為系統(tǒng)運(yùn)行打下良好基礎(chǔ)。在這一過(guò)程中，要加強(qiáng)對(duì)工業(yè)以太網(wǎng)的應(yīng)用，為上位機(jī)與PLC之間的通訊提供保障。在網(wǎng)絡(luò)中不同的上位機(jī)，都能夠?qū)崿F(xiàn)單體設(shè)備運(yùn)行工藝的有效監(jiān)督管理。

（2）加強(qiáng)料倉(cāng)控制。在系統(tǒng)運(yùn)行工作過(guò)程中，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)控制有著一定要求：槽上啟用料倉(cāng)料位，會(huì)直接自動(dòng)向啟用料倉(cāng)進(jìn)行上料，而停用料倉(cāng)不會(huì)上料。因此，在設(shè)計(jì)工作開(kāi)展中，當(dāng)槽上啟用倉(cāng)料位下降到最低位置時(shí)，要對(duì)上料路徑進(jìn)行自動(dòng)判斷，這樣選用的皮帶才能夠同時(shí)啟動(dòng)運(yùn)行。在此背景下，啟動(dòng)時(shí)間會(huì)大大縮短，并且上料速度可以得到提升。當(dāng)上料倉(cāng)料位上升至最高處時(shí)，皮帶會(huì)延時(shí)依次自動(dòng)停止。在這一過(guò)程中，要對(duì)皮帶空轉(zhuǎn)時(shí)間進(jìn)行考慮，要盡量縮短時(shí)間，并且能夠降低對(duì)電能的消耗與浪費(fèi)。所以，在倉(cāng)料倉(cāng)位檢測(cè)時(shí)，可以選用德國(guó)進(jìn)口超聲波傳感器，其測(cè)量范圍能夠在0.6m—6m之間，輸出能夠在4mA—20mA之間，輸出電源是DC24V，重復(fù)精度能夠達(dá)到9mm，有著良好的防塵與防水濺效果。該超聲波料位傳感器在運(yùn)行過(guò)程中，輸出的是模擬信號(hào)，所以，料倉(cāng)料位上限與下限的設(shè)置要更加方便，在實(shí)際設(shè)定過(guò)程中，要加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)的應(yīng)用。這樣在更換工作開(kāi)展中，才能不拆線，在接線期間采取接插件方式。在不同的槽上料倉(cāng)都會(huì)設(shè)置相應(yīng)的超聲波料位傳感器，將傳感器安裝在料倉(cāng)中部位置，同時(shí)進(jìn)行保護(hù)罩的設(shè)置，這樣才能避免物料損壞問(wèn)題產(chǎn)生。

（3）加強(qiáng)皮帶測(cè)控保護(hù)系統(tǒng)控制工作。在實(shí)際皮帶測(cè)控保護(hù)系統(tǒng)控制過(guò)程中，要注意以下幾點(diǎn)問(wèn)題：①做好跑偏監(jiān)測(cè)工作。當(dāng)出現(xiàn)一級(jí)跑偏動(dòng)作時(shí)，中控室操作站畫(huà)面中，報(bào)警閃爍指示會(huì)亮起;出現(xiàn)二級(jí)跑斷動(dòng)作時(shí)，皮帶會(huì)停止工作，在中控室畫(huà)面中，能夠明確是哪個(gè)跑偏動(dòng)作，然后對(duì)故障情況作出準(zhǔn)確定位。現(xiàn)場(chǎng)工作人員對(duì)于故障情況進(jìn)行及時(shí)處理，使得故障問(wèn)題能夠得到更好解決[3]。②拉線急停。為使得急停操作的可靠性得到保障，要采取人工手動(dòng)復(fù)位雙向拉線開(kāi)關(guān)方式。要將其中一對(duì)常閉點(diǎn)串聯(lián)，連接到皮帶接觸器線圈控制回路中，另一對(duì)常閉點(diǎn)串聯(lián)，要接入到PLC現(xiàn)場(chǎng)I/O模塊中。在這一過(guò)程中，對(duì)于PLC硬件配置設(shè)計(jì)工作要給予更多關(guān)注與重視，確保設(shè)計(jì)合理性（如圖一）。這樣皮帶在因?yàn)槔€開(kāi)關(guān)工作而導(dǎo)致停機(jī)時(shí)，中控室操作站在畫(huà)面中能夠明確是哪一個(gè)拉線開(kāi)關(guān)動(dòng)作，對(duì)故障問(wèn)題進(jìn)行精準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障問(wèn)題的有效處理。

3.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于鋼鐵廠高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)改造工作，需要鋼鐵廠以及有關(guān)部門(mén)能夠加強(qiáng)重視程度。及時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析，然后根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與改造。確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，提升鋼鐵廠工作質(zhì)量與工作效率。

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