plc與變頻器在燒結(jié)配料控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究
吳元修
(萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東萊蕪271100
摘要：燒結(jié)生產(chǎn)作為高爐煉鐵順利進(jìn)行的前提，在冶金生產(chǎn)中起著相當(dāng)重要的作用。配料是燒結(jié)的重要工藝環(huán)節(jié)之一。為了達(dá)到降低燒結(jié)礦成本，提高燒結(jié)礦產(chǎn)量和質(zhì)量的目的，提高配料系統(tǒng)的管理和控制水平很重要簡(jiǎn)要闡述了plc與變頻器在燒結(jié)配料計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的具體應(yīng)用，重點(diǎn)介紹了以plc和變頻囂為王的控制系統(tǒng)的硬件組成、硬件選擇，以及系統(tǒng)主要控制程序。該系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性很高，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行表明，較好地改變了配料系統(tǒng)的質(zhì)量控制，取得了滿(mǎn)意的使用效果。
關(guān)鍵詞：plc；變頻器；計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；應(yīng)用
中圖分類(lèi)號(hào)：tp273 tm921.51 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：b
1前言
燒結(jié)配料過(guò)程的準(zhǔn)確與否決定了燒結(jié)礦的化學(xué)成分是否穩(wěn)定，進(jìn)而直接影響高爐煉鐵的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，尤其是在高爐容積不斷增大，冶煉強(qiáng)度不斷強(qiáng)化，熟料比大幅度增加的情況下，更要求提高各種含鐵原料、熔劑、燃料的配料準(zhǔn)確性。燒結(jié)生產(chǎn)中配料發(fā)生偏差將直接影響到燒結(jié)過(guò)程的進(jìn)行和燒結(jié)礦的質(zhì)量，據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐統(tǒng)計(jì)，灰石配比產(chǎn)生1％的誤差就會(huì)影響燒結(jié)礦的堿度0.04，燃料配比波動(dòng)1％將會(huì)影響燒結(jié)礦中feo含量2-3％，進(jìn)而使燒結(jié)礦的還原性及強(qiáng)度都受到影響。又如同定碳含量偏高，不但浪費(fèi)燃料而且還會(huì)使feo增高；固定碳含量偏低，燒結(jié)過(guò)程熱量不足。生產(chǎn)實(shí)踐指出，混合料的固定碳由4％升至5％時(shí)，脫硫率相應(yīng)地從90.5％多降至88.3％，同時(shí)燒結(jié)礦的feo也跟著上升。特別是燒結(jié)高硫礦粉時(shí)，同定碳、堿度的波動(dòng)對(duì)脫硫的影響尤為顯著。因此，實(shí)現(xiàn)配料系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，確定精確的配料比進(jìn)行配料對(duì)燒結(jié)礦的產(chǎn)品質(zhì)量起著關(guān)鍵作用[1]。
2燒結(jié)配料系統(tǒng)的組成
燒結(jié)廠為確保整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)安全可靠的運(yùn)行，一般都配備兩套相同的配料系統(tǒng)，每個(gè)配料系統(tǒng)如圖1所示。
圖1中(1)表示圓盤(pán)電機(jī)，轉(zhuǎn)速可調(diào)。(2)表示皮帶秤電機(jī)，前4臺(tái)為定量皮帶秤電機(jī)，轉(zhuǎn)速可調(diào)，后8臺(tái)為稱(chēng)量皮帶秤電機(jī)，轉(zhuǎn)速不可調(diào)，h1為集料皮帶。其中01號(hào)、03號(hào)料倉(cāng)中的原料為石灰石，05號(hào)料倉(cāng)中的原料為白云石，07號(hào)料倉(cāng)中的原料為生石灰，09號(hào)料倉(cāng)中的原料為煤，11號(hào)至19號(hào)料倉(cāng)中的原料為不同廠家的精礦，21號(hào)料倉(cāng)中的原料為返礦，23號(hào)料倉(cāng)中的原料為高爐灰[2]。
配料系統(tǒng)的給料設(shè)備有定量皮帶給料機(jī)和圓盤(pán)給料機(jī)兩種．定量皮帶給料機(jī)是通過(guò)改變定量皮帶電機(jī)的速度控制物料流量；圓盤(pán)給料機(jī)是通過(guò)控制網(wǎng)盤(pán)電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)控制物料流量：這兩種給料設(shè)備的控制系統(tǒng)基本相同。其向動(dòng)調(diào)節(jié)原理如圖2所示。
可見(jiàn)，每一配料系統(tǒng)都配有一臺(tái)上位機(jī)和一臺(tái)下位機(jī)，通過(guò)數(shù)據(jù)公路dh+彼此相連。上位機(jī)可采用工業(yè)控制機(jī)ipc-610，機(jī)箱內(nèi)插入1784-kt dh+網(wǎng)絡(luò)接口板，同時(shí)接有工程師鍵盤(pán)和操作員鍵盤(pán)。下位機(jī)具有兩個(gè)dh+和遠(yuǎn)程i／o通訊接口，通過(guò)dh+和上位機(jī)進(jìn)行通訊，利用遠(yuǎn)程i／o控制各個(gè)變頻器。各變頻器通過(guò)頻率輸出控制各電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)控制配料過(guò)程。
3配料系統(tǒng)電機(jī)控制方式
配料系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行方式分為聯(lián)鎖方式和單機(jī)方式。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，整個(gè)系統(tǒng)的電機(jī)均處于聯(lián)鎖運(yùn)行方式。在聯(lián)鎖方式下運(yùn)行時(shí)，電機(jī)可以順序起動(dòng)、順序停止、同時(shí)起動(dòng)、同時(shí)停止以及單機(jī)起動(dòng)和單機(jī)停止。
順序起動(dòng)是指系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)，從最下游設(shè)備開(kāi)始，逆流程順次延時(shí)起動(dòng)。即先起動(dòng)集料皮帶h1，延時(shí)起動(dòng)23號(hào)料槽的給料設(shè)備，然后再延時(shí)起動(dòng)21號(hào)給料設(shè)備，以此類(lèi)推直至完成0號(hào)給料設(shè)備的起動(dòng)。需指出的是在起動(dòng)09號(hào)至23號(hào)圓盤(pán)給料機(jī)時(shí)，要先起動(dòng)稱(chēng)量皮帶電機(jī)，延時(shí)后再起動(dòng)圓盤(pán)電機(jī)。
在集中控制室內(nèi)的儀表具有各給料機(jī)和稱(chēng)重皮帶機(jī)聯(lián)鎖控制功能，所有自動(dòng)定量給料設(shè)備，都可以在控制室內(nèi)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和集中操作控制。其中圓盤(pán)電機(jī)的控制電路如圖4所示。
圖4中0s為空氣開(kāi)關(guān)，zj為交流接觸器，sd為手動(dòng)／自動(dòng)控制轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，mi為交流電機(jī)，1336和13 |
