新大钢40吨转炉炼钢自动化系统
日期：2007-4-19 18:50:06 来源：中国自动化网
点击： 作者：未知
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一、系统概述
转炉自控系统为西门子可编程序控制器（PLC）和上位工业计算机构成的两级微机控制系统。同时在需要调速的转炉倾动和氧枪系统驱动部分采用交流变频器以取代直流调速系统。控制方式上采用安全可靠的三地控制，即操作台、上位机、机旁操作箱，任一方出现故障时，不影响系统正常工作。PLC与计算机采用通讯模式，上位工业控制机装WINCC人机接口软件。通过各种参数曲线的描述及设备运行状态的显示和可操作性能，使系统更具备先进自动化水准。同时在屏蔽隔离、滤波和纠错技术的前提下，保证系统运行的最高可靠性能。
在转炉倾动，氧枪精确定位及控制系统中采用我公司为转炉生产专门研制的专利产品DIS-V型转炉倾动角度显示仪和ZNLK智能主令控制器和YSX-Ⅲ型智能语音报警器。大大提高了转炉自动化水准和可靠性。
此自控系统将完整地实现炉体倾动，氧枪升降与横移，烟罩和挡火板的控制，散装料、合金料装配料控制，钢包车及稀油站控制的炼钢过程自动化。同时车间采用五路摄像监视系统，实现对车间的重要岗位进行不间断的监视。
转炉的仪表系统全部由传感器进入PLC自控系统中，使在计算机上对车间的所有仪表参数一览无疑。
经我们精心设计同时综合了多年从事转炉自动化控制的经验我们相信这个设计是一个简洁、可靠、性能价格比高的转炉生产自动化控制系统。
系统结构框图：
二、控制系统软、硬件组成
控制系统核心部分是西门子PLC S7-300系统，称重采用集成的称重模块，上位机用研华工业控制机，倾动和氧枪采用交流变频器，操作界面采用非常流行的WINCC 人机接口软件。
转炉炼钢控制系统硬件框图：
1、 PLC系统
此炼钢的主控制系统采用西门子S7系列的S7-300PLC。目前控制系统中称量部分，我们采用了西门子称重模块，它集成在S7-300PLC系统中。电信号由现场3个传感器（每个电子称3个压式荷重传感器并联，安装在平面三角形的三个角）传给称重模块，再经称重模块计算后变为重量值，通过PLC总线直接传送到CPU ，然后在上位机上显示出来。这种模式为目前工业称重最先进的系统，以传感器的毫伏信号直接进入PLC，免去了变送器和仪表等中间环节从而增强了系统抗干扰能力。校秤使用西门子提供的称重组态软件，通过计算机串行接口进行校秤，过程简单、快捷，生产过程中如需校秤，可用控制系统程序由上位机下达指令，通过S7-300 PLC直接进行。
此称重系统是我公司在多个冶金自动化工程中应用的实例，均得到了十分满意的效果。
2、 上位机系统
上位机采用研华IP 610工业控制机，这是一种工业上简捷可靠的通讯方式。这种工业控制计算机是适应于工业控制场合的专用计算机，可以24小时连续工作，抗干扰、抗灰尘、散热、运行速度等各方面优于一般计算机。
由于此炼钢工艺需要的画面较多，因而我们采用两台工控机进行实时显示，从而加快了数据传输速度，一台显示控制转炉工作过程，一台显示仪表数据。两台计算机可以实现数据共享，同时达到了故障分散的目的，增加了系统运行的可靠性。
3、 系统驱动部分
炉体倾动驱动及氧枪提升驱动，采用交流变频器。交流变频器取代直流调速设备在90年代末已广泛采用。它在满足生产工艺性能要求的前提下使系统造价大大降低，同时也带来系统的简捷，维护方便，容易掌握，操作方便等诸多的优点。所以，采用交流变频取代直流驱动是一个最优的方案。
4、 操作界面
上位机操作界面采用西门子专用人机接口软件WINCC，因其功能强大、易于掌握、使用方便、可靠性好、操作简单而受到欢迎。所有操作皆可由鼠标完成，可进行参数显示、修改、设定，可以方便制作出动态工艺画面，操作画面，历史曲线、实时曲线等功能完善的画面。
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转炉自控系统为西门子可编程序控制器（PLC）和上位工业计算机构成的两级微机控制系统。同时在需要调速的转炉倾动和氧枪系统驱动部分采用交流变频器以取代直流调速系统。控制方式上采用安全可靠的三地控制，即操作台、上位机、机旁操作箱，任一方出现故障时，不影响系统正常工作。PLC与计算机采用通讯模式，上位工业控制机装WINCC人机接口软件。通过各种参数曲线的描述及设备运行状态的显示和可操作性能，使系统更具备先进自动化水准。同时在屏蔽隔离、滤波和纠错技术的前提下，保证系统运行的最高可靠性能。
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在转炉倾动，氧枪精确定位及控制系统中采用我公司为转炉生产专门研制的专利产品DIS-V型转炉倾动角度显示仪和ZNLK智能主令控制器和YSX-Ⅲ型智能语音报警器。大大提高了转炉自动化水准和可靠性。
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此自控系统将完整地实现炉体倾动，氧枪升降与横移，烟罩和挡火板的控制，散装料、合金料装配料控制，钢包车及稀油站控制的炼钢过程自动化。同时车间采用五路摄像监视系统，实现对车间的重要岗位进行不间断的监视。
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转炉的仪表系统全部由传感器进入PLC自控系统中，使在计算机上对车间的所有仪表参数一览无疑。
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经我们精心设计同时综合了多年从事转炉自动化控制的经验我们相信这个设计是一个简洁、可靠、性能价格比高的转炉生产自动化控制系统。
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系统结构框图：
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二、控制系统软、硬件组成
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控制系统核心部分是西门子PLC S7-300系统，称重采用集成的称重模块，上位机用研华工业控制机，倾动和氧枪采用交流变频器，操作界面采用非常流行的WINCC 人机接口软件。
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转炉炼钢控制系统硬件框图：
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1、 PLC系统
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此炼钢的主控制系统采用西门子S7系列的S7-300PLC。目前控制系统中称量部分，我们采用了西门子称重模块，它集成在S7-300PLC系统中。电信号由现场3个传感器（每个电子称3个压式荷重传感器并联，安装在平面三角形的三个角）传给称重模块，再经称重模块计算后变为重量值，通过PLC总线直接传送到CPU ，然后在上位机上显示出来。这种模式为目前工业称重最先进的系统，以传感器的毫伏信号直接进入PLC，免去了变送器和仪表等中间环节从而增强了系统抗干扰能力。校秤使用西门子提供的称重组态软件，通过计算机串行接口进行校秤，过程简单、快捷，生产过程中如需校秤，可用控制系统程序由上位机下达指令，通过S7-300 PLC直接进行。
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此称重系统是我公司在多个冶金自动化工程中应用的实例，均得到了十分满意的效果。
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2、 上位机系统
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上位机采用研华IP 610工业控制机，这是一种工业上简捷可靠的通讯方式。这种工业控制计算机是适应于工业控制场合的专用计算机，可以24小时连续工作，抗干扰、抗灰尘、散热、运行速度等各方面优于一般计算机。
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由于此炼钢工艺需要的画面较多，因而我们采用两台工控机进行实时显示，从而加快了数据传输速度，一台显示控制转炉工作过程，一台显示仪表数据。两台计算机可以实现数据共享，同时达到了故障分散的目的，增加了系统运行的可靠性。
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3、 系统驱动部分
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炉体倾动驱动及氧枪提升驱动，采用交流变频器。交流变频器取代直流调速设备在90年代末已广泛采用。它在满足生产工艺性能要求的前提下使系统造价大大降低，同时也带来系统的简捷，维护方便，容易掌握，操作方便等诸多的优点。所以，采用交流变频取代直流驱动是一个最优的方案。
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4、 操作界面
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上位机操作界面采用西门子专用人机接口软件WINCC，因其功能强大、易于掌握、使用方便、可靠性好、操作简单而受到欢迎。所有操作皆可由鼠标完成，可进行参数显示、修改、设定，可以方便制作出动态工艺画面，操作画面，历史曲线、实时曲线等功能完善的画面。
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