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采用PLC完成转炉上料系统自动控制0精密螺丝

时间:2022年09月09日

采用PLC完成转炉上料系统自动控制

采用PLC完成转炉上料系统自动控制 2011年12月04日 来源: 1 引言转炉上料系统负责给转炉的辅原料高位料仓、铁合金中位料仓、铁合金炉后料仓及LF炉精炼料仓提供各种合格的冶炼辅料,满足炼钢过程中造渣、脱氧、合金化及成分微调、炉外精练的需要。2 上料系统工艺简介上料系统包括辅原料和铁合金上料系统两套上料设备组成,系统设计的任务就是要求充分利用辅原料、铁合金两套上料系统设备,完成辅原料A1、A5流程及铁合金A2、A3、A4、A6、A7、A8流程的操作。在自动化功能上要实现各流程皮带机的手动、自动、非常手动和现场本地操作四种运行方式和卸料小车的自动准确定位、振料机的自动启动停止,为此需要在卸料小车、皮带机、振料机等流程设备存在的相互连锁关系基础上,以清料时间为基础实现单一流程的顺起、顺停及换料操作,为了避免不必要的皮带机停止操作,以提高上料系统运行效率,需要实现辅原料A1、A5流程之间及铁合金A2、A3、A4、A6、A7、A8流程之间的转流程操作。各流程主要设备逐项介绍如下。2.1 辅原料上料系统(1) A1:地下料仓振料机FVF01-FVF08;辅原料上料皮带机FBC01-FBC03;辅原料卸料小车FXC1;辅原料高位料仓FGC01-FGC10、FGC201- FGC210、FGC301- FGC310(2) A5:石灰窑输送皮带机;辅原料上料皮带机FBC02-FBC03;辅原料高位料仓FGC01-FGC10、FGC201-FGC210、FGC301-FGC3102.2 铁合金上料系统(1) A2:铁合金地下料仓振料机TVF01-TVF14;铁合金上料皮带机TBC01-TBC03+TBC04正转、TBC04T推杆正限位+TBC05;铁合金中位卸料小车及推杆TXC1、1TXC1T1T、1TXC1T2T;铁合金中位料仓:TZC01- TZC06、TZC201-TZC208、TZC301-TZC308(2) A3:铁合金地下料仓振料机TVF01-TVF14;铁合金上料皮带机TBC01-TBC03+TBC04正转、TBC04T推杆反限位+TBC06-TBC07;铁合金炉后卸料小车及推杆TXC2、TXC2T;铁合金炉后料仓:LHC01-LHC06、LHC201-LHC206、LHC301-LHC306(3) A4:铁合金地下料仓振料机TVF01-TVF14;铁合金上料皮带机TBC01-TBC03+TBC04反转;1#精炼上料皮带JBC01;1#精炼铁合金卸料小车及推杆:1JXC1、1JXC1T;1#精炼料仓:SBN01-SBN16(4) A6:石灰窑输送皮带机;铁合金上料皮带机TBC02-TBC03+TBC04反转;1#精炼上料皮带JBC01;1#精炼铁合金卸料小车及推杆:1JXC1、1JXC1T;1#精炼料仓:SBN01-SBN16(5) A7:铁合金地下料仓振料机TVF01-TVF14;铁合金上料皮带机TBC01-TBC03+TBC04正转、TBC04T推杆正限位+TBC05;2#精炼上料皮带2JBC01;2#精炼铁合金卸料小车及推杆:2JXC1、2JXC1T;2#精炼料仓:JGC01-JGC216(6) A8:石灰窑输送皮带机;铁合金上料皮带机TBC02-TBC03+TBC04正转、TBC04T推杆正限位+TBC05;2#精炼上料皮带2JBC01;2#精炼铁合金卸料小车及推杆:2JXC1、2JXC1T;2#精炼料仓:JGC01-JGC216其中A1和A5流程之间以及A2、A3、A4、、A6、A7、A8流程之间的共用皮带机很多,如何实现在不停共用皮带机的条件下,各流程的正常切换操作是上料系统实现自动化的关键。3 程序设计的主要工艺依据3.1 外部控制(1) 皮带机要求顺着到所上料仓的上料方向逆起顺停。(2) 皮带机控制从属于流程选择方式:自动、手动、非常手动。(3) 当皮带工作机在自动方式时,振料机、卸料小车及推杆根据需要可以工作在手动或非常手动方式。(4) 进行更换料种、转流程操作时,卸料小车及流程都要选择自动方式,而振料机可以根据需要工作在自动或手动、非常手动方式,只有在自动和手动方式下振料机和所上的料仓之间有连锁关系, 以免因操作失误造成混料。3.2 连锁控制(1) 振料机在自动、手动、非常手动等上位操作方式下,只要振料机下的皮带机未运行,振料机不运行。(2) 当所设定的上料重量完成后,振料机自动停机。(3) 振料机在自动、手动操作方式下,当所选择的上料料仓到达高料位或高高料位时,振料机自动停止。(4) 无论皮带机在什么操作方式,只要所选择的上料料仓到达高高料位,皮带机都执行急停操作,但经操作工确认后可以继续启动皮带机清料,以便清空皮带上的余料,为下次上料做好准备。 4 控制系统设计4.1 硬件配置设计为了实现以上功能,我们采用了施耐德公司的QUANTUM系列PLC, 包括一个本地的16槽机架,一个16槽远程机架, 一个16槽扩展机架,由于上料系统所涉及的设备分布较为分散,按照常规的电气设计,从现场设备到PLC的信号模块将需要很多控制电缆,无论给电气施工还是维护都带来很多不便,为此我们采用了TURCK公司的PROFIBUS DP远程I/O模块,解决了现场设备信号的可靠传输问题,系统硬件配置原理如图1所示:

图1 系统硬件配置原理图

4.2 典型上料控制流程图设计无论在自动、手动还是非常手动方式,都需要实现卸料小车的准确定位,这也是一个典型的利用接近开关进行多点定位的应用,为此利用QUANTUM系列PLC CONCEPT编程软件的子程序功能,针对辅原料系统和铁合金系统小车定位的不同特点,编制了专用的定位子程序,并在子程序中考虑了小车定位过程中可能发生的各种异常情况如:小车移动超时、接近开关失灵、铁合金小车推杆不能正常到位、小车移动极限位置保护等,即优化了程序结构,又保证了程序运行的安全性。以较为复杂的更换流程为例,程序控制方框图如图2所示。

图2 程序控制方框图

5 结束语转炉上料系统涉及设备多、操作方式多,如果用常规的操作台进行操作,设计将非常烦琐,为此我们采用了根据Monitor Pro上位监控软件编制的上位操作和监控系统,包括辅原料高位料仓、铁合金中位料仓、铁合金炉后料仓、精炼铁合金料仓的上料操作及上料系统设备的运行监示、故障诊断及报警,料位机、皮带称、料位开关等上料系统仪表的显示,实现了设备运行的可视化,Monitor Pro工作在普通的PC机上,运行于Windows 2000或XP操作系统,采用Client/Server结构,网络功能强大, 具有超大容量实时数据库,对实现上料系统的操作监示起到了重要作用。通过采用QUANTUM系列PLC和Monitor Pro上位监控系统实现了我公司转炉上料系统的自动化,并通过多种操作方式的实现,提高了系统运行的可靠性和对各种现场设备状况的适应能力,提高了上料系统的运行效率,减轻了操作工的劳动强度。(end)

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