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做座电炉除尘自动控制系统

发布时间:2021-10-10 15:18:04 阅读: 来源:扎口机厂家

电炉除尘自动控制系统

摘要:本文主要介绍了汽车用聚氨酯材料用量正处于节节爬升阶段电炉除尘控制系统的组成和调试过程。系统投运至今,运行稳定,收到很好的经济效益和社会

效益。

关键词:自动控制 PLC调试

1 引言

大连金牛股份有限公司环保治理工程——电炉除尘项目,由日本新日铁株式会社和无锡东方环境研究所合作完成。该项目采用炉盖四孔直排和屋顶罩相结合的除尘工艺,电炉产生的烟尘,绝大部分通过直排系统,即经过电炉第四孔,水冷滑套,燃烧沉降室,水冷管道,再经增压风机排出;另一小部分通过屋顶罩排出,两股烟尘在除尘器前汇合,经除尘器净化后由主风机排出。整个工艺过程根据电炉工况采用自动控制,大大降低了工人的劳动强度,彻底改变了冶炼时厂房内的烟尘污染状况,除尘效果十分明显。

2 自动控制系统的组成

除尘自动控制系统共分三大部分,分别由现场级(检测仪表、传感器和执行装置),基础自动化(PLC)和上位机组成。系统组态如图1所示。

图1 控制系统组态图

现场仪表主要检测工艺过程参数和设备运行状态参数,PLC及分布式I/O通打开实验数据时均会自动保存本次实验数据过数据扫描采集信号并进行数据处理,然后根据控制要求向现场执行装置发出控制信号,完成控制功能。上位机一方面接收PLC的输入信号,另一方面根据控制要求向PLC发出控制指令,对工艺过程实现监控,同时实现过程数据管理功能。

2.1 现场级

该系统中需要检测的工艺参数较多,包括温度、压力、流量、转速、振动等等,其中参与控制的主要参数有风门阀入口温度,野风阀前烟气温度,除尘器差压等,另外还有一些设备运行状态参数,主要是监视和报警作用。系统工艺控制流程图如图2所示。系统根据检测到的工艺状态参数以及电炉工况模式,通过PLC或现场操作箱对现场的执行机构进行自动或手动控制,如控制滑套、风门阀、二次阀、野风阀等的开度,控制主风机和增压风机组的转速以及除尘器清灰等动作。

图2 除尘系统工艺控制流程图

2.2 基础自动化

该系统共有数字量信号180多个,模拟量信号30多个,采用西门子SIMATIC S可编程控制器(CPU315—2DP),由于现场信号

比较分散,并且有些信号距离主站PLC柜较远,故现场另设一个分布式I/O站,通过Profibus—DP总线与主站进行通讯,系统PLC硬件配置如图3所示。

图3 PLC 硬件配置图

软件部分采用西门子STEP7 编程软件,模块化编程。系统主要控制过程有以下方面:

(1)主风机和增压风机控制:

根据电炉冶炼工况模式的不同,控制风门阀和二次阀的开度,调节系统风量。同时通过液力偶合器调节主风机和增压风机的转速,达到节能降耗的效果。

(2)滑套控制

根据增压风机风门阀前的烟气温度,自动调节滑套的开度,以控制直排系统风量和烟气温度,保护增压风机风门阀叶轮。

(3)野风阀控制

根据野风阀前烟气温度,控制野风阀的开关,从而控制进入除尘器的烟气温度,保护除尘器布袋不被高温烟尘烧坏。

(4)除尘器清灰控制

除尘器清灰系统分为定时和差压控制清灰两种,正常情况下,按照一定的时间间隔依次对除尘器各仓进行离线清灰。如果除尘器差压过大时,则系统自动缩短离线清灰间隔时间,以加快清灰速度。

(5)反吹气源控制

由于进入布袋的烟尘温度较高,为防止脉冲反吹时冷空气遇热凝露,使布袋拧结。需对气源进行净化和加热,使反吹气体保持在合适的温度范围内。

2. 3 上位机

系统上位机采用的是研华工控机,通过工业以太与PLC进行远程通讯,通讯介质采用光纤,由卡、交换机、光电转换模块、及PLC通讯模块组成。同时,该系统可与车间内其它工艺控制过程联,组成二级络,实现生产管理。画面监控采用西门子WINCC组态软件编程,界面友好,操作人员通过HMI可监控整个生产过程,并具有数据管理,报警和打印功能。

3 系统调试

系统安装完成后进行了调试,调试分冷调试和热调试。冷调试是在无负荷条件下进行的,热调试是系统通过冷调后,在有负荷条件下进行的。整个调试过程硬件部分和软件部分同时进行。

3.1 冷调试

冷调分单体调试和系统调试。单体调试是指对单个设备的运行调试,是系统调试的基础。包括所有的传感器元件、检测仪表输出、显示是否正常,参数调整是否正确,电机、液力偶合器、风机、阀门等执行装置,启动、运行状态是否正常。在PLC程序和HMI上监控它们的运行,出现问题及时排除,为下一步系统联调做好准备。系统调试是在单体调试结束后,所有设备运ISO9000提供了进程管理、数据分析和延续改进等科学管理的方法行正常的条件下,对整个控制系统进行的调试。包括系统中所有控制、联锁条件的调试,PLC控制程序的调试及HMI监控程序的调试等。

3.2 热调试

在系统冷调试结束后,进入热调试阶段,热调试是在带负荷的工况条件下,完成系统自动监控的调试。包括系统中一些重要的控制参数的调整。比如在不同的电炉工况下,直排系统和屋顶罩的风量是不同的,理论值和实际值总会有些差异,这就需要在实际生产工况下调整增压风机和主风机的转速,使其既满足排尘的要求,又节省能源。

4 结论

目前,该系统已投运三个多月,除尘效果良好,系统运行稳定。电炉正常运行的情况下,可不需人工干预,完全实现自动控制,与以前的除尘系统相比优势十分明显。实践表明,该系统的投入运行,彻底改善了电炉炼钢对环境造成的污染,提高了生产技术水平,降低了能这样就到达了记数的目的源消耗,收到很好的经济效益和社会效益。(end)

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