包钢炉外精炼自控系统牵引拖车

包钢炉外精炼自控系统

包钢炉外精炼自控系统 2011年12月09日 来源： 包钢引进德国MDH公司的两台连铸机配备两套钢包炉外精炼系统，由DEMAG和MESSO公司合作提供。两套系统分别布置在两台铸机的两侧，各自独立运行，因为工艺路线不同，配置的两套设备有所不同，但共用一套二级计算机系统。本文仅介绍自控系统的构成、主要功能及特点。

1　基础自动化系统1.1　系统硬件构成　　根据LHF／VD／BCC(Bloom Continuous Caster)工艺路线配置的基础自动化系统(简称LTS1)示于图1。该系统主要为生产重轨用的大方坯连铸机配套。　　根据LHF／TS(Trimming Station)/RCC(Rounds Continuous Caster)工艺路线配置的基础自动化系统(简称LTS2)示于图2。该系统主要为生产无缝管用的圆坯连铸机配套。　　基础自动化系统由西门子S5-135U PLC和OS-B41 COROS操作站，通过H1总线组成分布式控制系统。LTS1配有4台PLC和3台操作站，LTS2配有3台PLC和3台操作站。每台PLC负责完成本身承担的设备控制功能，而操作站全部是主站，每个站都能完成其他站的全部功能，互为备用。1.2　PLC承担的主要功能　　(1)LHF PLC主要功能：氩气搅拌控制；钢包运输车控制；测温取样操作控制；变压器操作监视；高压设备操作监视；液压设备操作监视；冷却水监控。　　(2)VD PLC主要功能：氩气搅拌控制；VD盖车运动控制；真空泵系统操作控制；测温取样操作控制；喂丝操作控制；可移动弯头小车控制；冷却水监控。　　(3)合金／熔剂添加系统PLC主要功能：上料系统操作控制；加料系统操作控制；真空料斗动作控制；除尘系统联锁控制。　　(4)TS PLC主要功能：氩气搅拌控制；喂丝机操作控制；TS盖车操作控制；扒渣机操作控制；测温取样操作控制。　　(5)电极调节PLC主要功能：电极控制。1.3　通信模块的应用　　基础自动化局域网采用SINEC H1总线结构，每台PLC配置一块CP143模块，操作站和编程器配置一块CP1413模块，这些模块通过单口或双口收发器上网。指定一台PLC收集H1网上与二级计算机有关信息，通过CP544模块与二级计算机通信。考虑到串行通信速率低，为避免瓶颈现象发生，CP544的一个通道专管发送，另一通道专管接收。此外，应用专用模块实现对philips称重仪、高位料仓料位计、喂丝机PLC和测温定氧仪的通信。所有这些串行通信的应用，增加了系统数据传送的可靠性，节约了大量信号电缆。1.4　系统设备和控制特点1.4.1　LHF系统　　80t钢包加热炉采用二台钢包车离线式布置，钢包车用变频调速电机驱动，控制精度±20mm。　　电极直径Φ400mm，节圆直径Φ700mm，电极行程3000mm，调整速度80mm/s。3个电极固定在电极立柱的一个电极臂上，通过电极立柱一起升降(简称单立柱)，整个结构紧凑、坚固，占用空间小，电极调节容易。电极调节选用ET公司产品ET-DEC-921数字式阻抗调节器(由S5-135U PLC控制)，由于是单立柱调节，实际电流选择三电极电流的平均值(也可以选择最小电流值)进行控制。二次电压设定由二级计算机给出，也可由人工设定。阻抗调节器(采用PID算法)输出信号送至电液比例阀，控制电极升降。　　变压器选用德国SGB公司的14MVA变压器，初级35kV，次级200～300V，10抽头有载调压，可过载20% 2h，最大二次电流39kA，钢水升温速度4℃／min。大电流用德国ET公司的ROGOWSKI线圈检测，将线圈直接安装在变压器次级输出母线管上。当电流在6A以下，线圈感应电压是45mV／A；在7.5～100kA时，线圈感应电压是从270mV开始，以36mV/kA呈线性关系上升，测量精度足够高。感应电压通过变送器转换成标准信号送入PLC，作为实际电流测量值参与调节。　　为了降低电网谐波量，改善35kV母线的功率因数，系统配备了谐波补偿电路。1.4.2　VD系统　　本系统用一套真空泵系统对两个真空罐位，即双工位。除可移动盖车外，增加可移动弯头小车、喂丝机和测温取样枪小车、旋转皮带等设备，以满足双工位的工艺要求。真空抽气系统由4级5个泵(蒸汽喷射泵和增压泵)组成，抽气能力在67Pa时抽20℃的空气能力为250kg/h，极限真空度为20～30Pa。从大气压到中等真空度抽气由蒸汽喷射泵提供，到达低真空度抽气由增压泵提供，为缩短启动时间增加了启动泵，整个过程由PLC顺序控制。蒸汽喷射泵和增压泵所用蒸汽在喷雾冷凝器中冷却，冷却水流入地下密封水箱。当检测真空压力小于40kPa时，启动PID调节器调节旁通阀门开度，控制抽力使真空度按设定梯度下降，以防止钢水剧烈反应溢出。当真空压力小于4kPa时，关闭PID。1.4.3　底吹氩气流量控制　　氩气流量控制选用德国Rosemowrt Salas公司的5863型质量流量计。该流量计既能检测流量，又能对流量进行PID控制，PID控制设定值由操作人员根据钢种在操作站屏幕上用键盘设置。工艺要求在钢包底部使用两块透气砖，采用

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