电炉除尘系统的自动化控制.doc

电炉除尘自动控制系统
赵玉波王萍
(东北特钢集团大连金牛股份第二炼钢厂) (东北特殊钢集团计控处)
摘要本文主要介绍了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。
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
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 S7-300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。
电
源
C
P
U
通讯模块
DO
模
块
DI/
DO
模
块
DI
模块
DI
模块
接口模块
通讯模块
通讯模块
` Profibus---DP
预
留
AO
模
块
AI
模块
AI
模块
DO
模
块
DO
模
块
DO
模
块
接口模块
预
留
1#中央机架
预
留
DI
模块
AO
模
块
电
源
ET200M
20
AI
模块
AI
模块
AI
模块
DI
模块
分布式I/O站
0#中央机架
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