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作者: 发布时间:2007-09-08 来源: 繁体版
>攀钢炼铁厂一烧车间配料室有两个配料系统:一系统和二系统,分别对应1#、2#烧结机(烧结面积均为145m2),每一配料系统由14台给料圆盘及热返矿圆盘组成,采用SCR可控硅供电,他励直流电机驱动。众所周知,烧结配料工
>攀钢炼铁厂一烧车间配料室有两个配料系统:一系统和二系统,分别对应1#、2#烧结机(烧结面积均为145m2),每一配料系统由14台给料圆盘及热返矿圆盘组成,采用SCR可控硅供电,他励直流电机驱动。众所周知,烧结配料工序是烧结生产的关键环节之一。攀钢炼铁厂在配料自动控制方面进行过几次努力,但效果较差,最后又回到人工手动配料的原始方法。采用人工配料,增、减物料较为频繁且每次增减物料后必须用人工抛盘来反复检验流量,不仅工人劳动强度大,而且变料调整时间长,引起物料配比较大波动;有时现场电位器由于振动电压发生偏移,造成物料量变化后人工不能及时发现,以至影响配料精度。因此对配料系统进行自动化改造势在必行。该厂与攀钢自动化部合作,于1996年在1#配料系统上采用了Honeywell S9000小型集散系统控制配料,运行效果良好。由于1#、2#配料系统设备呈并行布置、由一烧车间统一管理,单个配料系统采用自动配料,对生产操作及降低劳动强度,以及生产效率的提高等作用不能充分发挥出来,因此根据该厂1#、2#配料系统设备布置及操作管理要求,更好地发挥计算机控制系统的功能,节省投资,便于集中管理,该厂与攀钢自动化部于1997年再度合作,将1#自动配料系统成果在2#配料系统上推广应用,且由一台监控站实现双配料系统的监控,并通过公司鉴定。
1 系统组成
  整个系统由一台监控站、两台9100e型控制器、两台并行I/O扩展箱及有关模块、电子皮带秤秤架、现场信号放大器及称重传感器、核子秤等组成。
  为了检测圆盘的下料量,在每一圆盘与集料皮带之间安装一皮带电子秤。配料皮带秤采用南京创丰仪表公司生产的STH-800型电子皮带秤。该秤在结构上比较合理,秤框架均为铸钢件,整体结构好,不易变形;皮带机的头尾轮采用了鼓形轮,皮带不易跑偏,称重传感器选用西班牙进口的充氮式全密封传感器,性能稳定;BS-Ⅲ型信号放大器具有数字式瞬时显示,直观、线性度好。
  监控站:采用台湾研华IPC610 486/66(8MB内存,270MBHD,VISA卡)工业控制机,菲利普51cm CRT。
  控制器:选用9100e型控制器。该控制器由回路处理器模板、逻辑处理器模板、控制器机架及电源模板组成。
  扩展箱:I/O扩展箱有就地和远传两类,我们选用就地并行I/O扩展箱SE9021,总槽数为12。
  I/O模板:9000系列回路及逻辑控制器的I/O模板皆为标准尺寸,可插于控制器机架(包括I/O扩展箱机架)的任一槽位。根据控制要求,本系统选用下列4种模件:高速模拟量输入模件621-0022-RC;模拟量输出模件621-0010-AR;240VAC开关量输入模件621-1250R;24VDC开关量输出模件621-6550R。
2 系统工作原理
  给料圆盘电机的调速设备仍利用原有的可控硅直流调速装置。
  各种原料的流量通过皮带秤的检测后,通过现场的放大器将微弱的电压信号(0~30mV)转换成标准的电流信号(4~20mA),送到控制系统的I/O模块,这些信号经过9100e控制器的CPU采集及PID处理后得到相应的电信号,用来控制给料圆盘电机的转速。由此达到自动控制配料的目的。
  以2#配料系统为例,配料控制系统原理图如图1所示。

  由于热返矿的温度及现场环境的限制,不宜采用皮带电子秤检测圆盘下料量,故采用核子秤进行非接触式连续测量,即在原有设备基础上,在热返矿下料口前、下料口后的混-3总料皮带上分别安装一台核子秤,分别检测热返矿下料口前、下料口后的混合物料的重量,并用二者之差来控制热返矿给料圆盘电机的转速。
2.1 单监控站对双配料系统的监控
  在上位机进行监控组态编程,包括逻辑控制、顺序控制、连续控制。1#、2#系统的组态分别下装到1#、2#控制器,分别对1#、2#系统进行过程检测和控制。两台控制器相互独立运行各自的系统,互不干扰。因此,根据Honeywell S9000小型集散系统的特点,结合我厂设备布置情况,采用一个监控站实现对两个自动配料系统的监控,不仅便于车间统一管理、岗位操作,而且节省一台工控机、显示器及购买控制软件等,因而节省了投资。
2.2 秤架+主控计算机模式
  过去攀钢烧结配料曾采用DDZ系列组合仪表+配料电子秤+调速控制器等构成的单机控制形式,但由于DDZ系列仪表控制系统结构比较繁琐,各通道间相互独立、调试困难,容易受烧结现场恶劣环境的影响和干扰,因而故障率高,维护工作量大,难以满足烧结配料工艺的要求。近年来,随着计算机控制技术的广泛应用,国内钢铁行业中有许多单位已采用计算机实现烧结配料自动控制,其烧结配料自动控制仪表多采用秤架+二次智能仪表+主控计算机形式,二次智能仪表用作标定、校零、计量、数据显示和现场信号的处理。由于烧结配料环境恶劣,多一个环节就多一个故障点,而且也不适应集中管理,为此,本系统采用的是秤架+主控计算机模式,取消了中间二次智能仪表,见图1,将管理、控制、标定操作等统一由监控站控制实现,因而可靠性得到提高,设备故障率低、维护量少,且改变策略方便。

攀钢烧结配料系统的自动化改造
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