1. Ideología rectora del diseño del sistema
El proceso de producción de hierro es una serie de reacciones de reducción complejas en el alto horno. La carga (mineral, combustible y fundente) se carga desde la parte superior del horno. El aire frío del soplador se calienta mediante el alto horno para formar aire caliente de alta temperatura y se inyecta desde la tobera del alto horno. El flujo de aire caliente generado por la combustión del coque se mueve de abajo hacia arriba, mientras que la carga fluye de arriba hacia abajo. Los movimientos entran en contacto entre sí para el intercambio de calor y disminuyen gradualmente, y finalmente se reducen a arrabio y escoria en la parte inferior del horno. El hierro fundido y la escoria acumulada en el horno se descargan por el orificio de drenaje y el orificio de drenaje de escoria, respectivamente.
El proceso de automatización del alto horno incluye principalmente el control del cuerpo del alto horno, el control de alimentación y dosificación, el control del alto horno en caliente y el control del sistema de eliminación de polvo. El propósito de la automatización del alto horno es principalmente garantizar los cuatro aspectos principales del funcionamiento del alto horno: corregir los ingredientes y cargar el horno en un orden determinado, controlar la disminución uniforme de la carga para mantener un buen contacto con el; flujo de gas caliente; mantener todo el alto horno en un estado térmico adecuado. El sistema de automatización de altos hornos incluye principalmente sistemas de control y detección de instrumentos, sistemas de control eléctrico y ordenadores de gestión y procesos. Los sistemas de control de instrumentos y los sistemas de control eléctrico generalmente se completan con DCS o PLC.
La producción en alto horno debe requerir de un sistema de control informático que garantice la continuidad y seguimiento en tiempo real del proceso productivo. Requiere la mayor cantidad de datos y un alto grado de automatización de todos los equipos. Los sistemas informáticos requieren ciclos cortos de recopilación de datos y velocidades de actualización rápidas. Especialmente para las redes de comunicación, la velocidad de transmisión de datos, la estabilidad y la precisión de la red son particularmente importantes.
Para instrumentos de prueba, es decir, pruebas de temperatura, presión, presión diferencial, flujo, nivel de material y peso, se requiere que la precisión de la recopilación de datos sea ≤0,2 y la tasa de recopilación sea ≤ 0,8s.
Alto horno automático El plan de control debe centrarse primero en la confiabilidad, practicidad y avance del sistema, y sobre esta base, mejorar la rentabilidad del sistema.
1. Fiabilidad
El alto horno juega un papel muy importante en la producción de las acerías. No sólo debe proporcionar hierro fundido calificado al proceso de fabricación de acero de manera oportuna y estable, sino también proporcionar gas al horno de calentamiento de laminación de acero. Las interrupciones breves en la producción de altos hornos provocarán pérdidas inconmensurables en todo el proceso de producción.
Por lo tanto, en el diseño del sistema de control del alto horno se debe dar máxima prioridad a la fiabilidad del sistema, es decir, a la seguridad. En términos de control de equipos, es necesario cumplir con los requisitos específicos de los equipos y procesos de fabricación de hierro, mejorar las cadenas de software y hardware necesarias, lograr el control de secuencia de inicio y parada más confiable y contar con planes confiables de respuesta a emergencias para enfrentar emergencias, de modo que para garantizar la seguridad de todo el sistema de producción del alto horno.
Para garantizar el funcionamiento seguro y confiable de estos dispositivos, además del hardware del sistema, se deben agregar varias funciones de protección a la programación del software para mejorar aún más la seguridad y confiabilidad del sistema.
2. Actual
Para cumplir con los requisitos de las plantas siderúrgicas de tamaño mediano para mejorar gradualmente la gestión de la producción, el control del proceso de producción del alto horno tiene dos estados operativos: manual y automático. y puede funcionar en ambos estados operativos. Logre una conmutación sin interferencias entre ellos.
El sistema de aplicación informática online está formado por microcomputadores industriales, sistemas PLC, redes informáticas y software de control. La computadora inferior recopila datos de operación de alimentación y dosificación, temperatura del horno, temperatura del aire, presión del aire, sistema de eliminación de polvo y otros parámetros del proceso a través de varios instrumentos de detección.
En el modo de operación manual, los parámetros de proceso anteriores son procesados por la computadora host, lo que la convierte en un "instrumento de software" claro y preciso, aprovechando al máximo diversa información irrelevante que las personas no tuvieron tiempo de analizar en el pasado y revelar sus conexiones internas, esto desempeñará un papel más importante a la hora de juzgar el proceso de producción de los altos hornos y guiar las operaciones.
En el modo de operación automática, agregamos ajuste de parámetros variables no lineales, ajuste adaptativo y control inteligente sobre la base del ajuste PID convencional.
A través de un análisis integral por computadora, se establece un modelo matemático como base para la operación manual o ajuste automático, aprovechando al máximo la gran cantidad de información almacenada en las computadoras para proporcionar una estrategia de control de voladura más precisa y razonable. operaciones del horno.
3. Avance
Adoptar tecnología de control inteligente para cambiar la estrategia de control y adaptarse a la complejidad e incertidumbre del objeto. Tiene mejor adaptabilidad, tolerancia a fallas, robustez, función de autoorganización, capacidad de autoaprendizaje, rendimiento en tiempo real más sólido y función de colaboración hombre-máquina.
No solo basándose en modelos matemáticos simples, sino también en base a la acumulación de conocimiento y experiencia, se puede hacer que el razonamiento en línea emita juicios no lineales y multifactoriales, optimizando así la mejor estrategia de control que pueda seguir los cambios en tiempo real.
Al registrar y analizar los datos históricos de producción del alto horno, se utiliza el "método del diagrama de optimización" para guiar a los operadores para que cada paso determinado sea más preciso y científico. En este caso, en comparación con la operación manual tradicional, el grado de dispersión de los parámetros operativos del alto horno se reducirá significativamente y la tendencia hacia el rango óptimo o incluso el punto óptimo será muy obvia.
Una vez que el sistema se optimiza aún más, puede realizar una variedad de "análisis de tendencias". La computadora puede realizar predicciones de tendencias y proporcionar a los operadores más medios de manera oportuna, lo que equivale a realizar un "ajuste temprano". y ajuste frecuente" en la gestión de procesos. , menor requisito de ajuste". Tras aplicar este sistema, el proceso de producción del alto horno será más estable.
2. Plan de implementación del sistema de control
1. Hardware del sistema
Todo el hardware PLC de este sistema utiliza productos de la serie Modicon TSX Quantum 140. La conexión de red utiliza Modbus TCP/IP Ethernet, con una velocidad de transferencia de datos de hasta 100 MBPS. Adopta TCP/IP, el estándar de facto en la industria de la información, y la capa de aplicación utiliza el protocolo Modbus, por lo que casi no habrá conflictos en la transmisión de datos. El uso de tecnología Ethernet conmutada evita la posibilidad de conflictos. La configuración de red incluye dos partes: PLC y PC.
Cada sistema PLC del sistema está conectado a 100M Fast Ethernet a través del módulo Ethernet TCP/IP 140NOE77100 insertado en el backplane principal. Para ubicaciones centralizadas, se pueden utilizar cables de par trenzado para la conexión. La computadora host utiliza un cable de par trenzado para conectarse a Fast Ethernet. Se inserta una tarjeta Ethernet 3C905C 100M en cada monitor superior.
Con el módulo Quantum 140NOE77100, se pueden definir tablas de datos de E/S, la información de estado de Ethernet y los datos de E/S de campo se pueden ver a través de Internet Explorer, así como otras funciones integradas como BOOTP basado en web. La configuración del servidor y la compatibilidad con el protocolo SNMP pueden simplificar el establecimiento, la depuración y la administración de la red.
3. Software de configuración
El diseño del sistema de software incluye la configuración del PLC y la configuración de parámetros, el diseño del programa de monitoreo del sistema, la configuración de comunicación de la red, el diseño de la interfaz hombre-máquina de la estación del operador y de la estación del ingeniero.
La configuración del PLC y la configuración de parámetros, así como la programación del sistema de monitoreo por computadora inferior, se completan en el entorno Concept XL V2.6. Es fácil de usar, rico en funciones y tiene cinco modos de programación. que cumplen con la norma IEC1131-3. En particular, la función de prueba de simulación de software es la más popular entre los usuarios, lo que acorta considerablemente el tiempo de depuración en línea. Según diferentes procesos de control, los altos hornos y los altos hornos calientes pueden utilizar métodos de programación LD y FBD. Las funciones del programa incluyen inicialización del sistema, conversión de rango de parámetros, monitoreo de parámetros y manejo de excepciones, varios enclavamientos y controles.
Este sistema involucra muchos parámetros de proceso, como presión, temperatura, diferencia de presión, flujo, calidad, nivel de material, posición de la válvula, nivel de líquido, etc. La tecnología de control del cuerpo del alto horno y del alto horno caliente es compleja y se diseñan y equipan los circuitos de regulación necesarios. El software de programación de concepto flexible proporciona funciones ricas para realizar diversos procesos de control, y se pueden programar varias funciones de acuerdo con la producción real.
La estación de trabajo de monitoreo de nivel superior consta de 8 computadoras de control industrial Advantech, que completan la recopilación de datos del proceso completo del sistema, el monitoreo del estado operativo, el control del equipo del sistema, la generación e impresión de informes de producción y la copia de seguridad de datos. El diseño de la interfaz hombre-máquina del software de monitoreo de la computadora host adopta el software GE Fanuc iFIX 4.0, que puede realizar funciones ricas como tendencias históricas en tiempo real, informes de datos, recopilación de datos, grabación de alarmas y visualización dinámica. Con una buena recopilación de datos en tiempo real en sitios industriales, se pueden completar funciones como el diseño de pantallas de monitoreo, el establecimiento de bases de datos de procesos y la escritura de varios bloques funcionales de software de monitoreo. Su objetivo es garantizar la confiabilidad del sistema y cómo facilitar su operación.
4. Descripción general del sistema
El diseño general del hardware y la red del sistema de control de automatización del alto horno se muestra en la Figura 1.
En la imagen: El sistema PLC completo incluye 5 estaciones maestras CPU, 6 estaciones de E/S de PLC y bus de campo Profibus-DP. CRT1 ~ CRT 4 son las estaciones operativas de la parte superior del horno y del cabrestante, las estaciones operativas del cuerpo del alto horno, las estaciones operativas de carga y las estaciones operativas del alto horno caliente. CRT5 es la estación operativa de ingeniería, CRT6 es la estación operativa de eliminación de polvo de la bolsa y CRT7 es la estación operativa de polvo. sistema de remoción en el patio de roscado y estación de operación de materia prima.
La conexión de red: se instala un conmutador Ethernet de 24 puertos en la sala de control principal del alto horno y dos conmutadores Ethernet de 8 puertos se instalan en el recolector de polvo de bolsas y en la sala de control del tanque de mina, respectivamente. La sala de control principal del alto horno está conectada al colector de polvo de bolsas, y la sala de control principal del alto horno está conectada a la sala de control del tanque de la mina a través de fibra óptica. Utilice un conmutador con una interfaz de cable óptico o utilice un convertidor óptico a eléctrico para conectar Ethernet y fibra óptica.
5. Descripción de la función principal
El sistema será un sistema de gestión de control por computadora que integrará control de secuencia, control de procesos, recopilación de datos, monitoreo de condiciones de trabajo y gestión de datos. Las funciones principales son las siguientes:
? Control de encendido y apagado de motores, válvulas y conjuntos completos de equipos electromecánicos, incluido el arranque con enclavamiento de grupo, el apagado con enclavamiento de grupo, el control de enclavamiento automático de grupo, el control de enclavamiento de grupo de un solo paso y la depuración de un solo paso del sistema.
? Recopilación y procesamiento de datos de control de procesos (incluidas cantidades analógicas y de conmutación).
? Función de alarma completa. Visualización, confirmación, registro e impresión de interruptores y alarmas analógicas. La hora de inicio de la alarma, la hora de confirmación y la hora de recuperación se pueden registrar automáticamente.
? Muestre dinámicamente la pantalla del diagrama de flujo del proceso y cambie entre pantallas libremente.
? Muestre e imprima gráficos históricos, gráficos en tiempo real, gráficos de instrumentos eléctricos y gráficos de barras.
Figura 1 Diagrama de configuración de red y hardware del sistema de control de automatización de alto horno
? Imprima informes de turnos de producción, informes de producción diarios e informes de producción mensuales de forma regular o instantánea. El intervalo de tiempo para la impresión regular se puede modificar, es decir, el tiempo del turno se puede configurar mediante operaciones.
? Modo de operación orientado a objetivos e interfaz amigable hombre-máquina. Para la operación de un determinado dispositivo, simplemente mueva el cursor a la posición gráfica del objetivo correspondiente (como motor, válvula) para completar la operación. Si se puede seleccionar el objetivo, se permite la operación; de lo contrario, la operación no tiene ningún efecto.
? Configuración y corrección de la hora del sistema y los límites superior e inferior de alarma analógica.
? Potente función de autodiagnóstico del sistema, que incluye visualización de errores del módulo PLC, visualización en línea de tablas de condiciones de simulación y interruptores.
? Registre, muestre e imprima automáticamente registros en ejecución, cambie listas de alarmas y listas de alarmas simuladas.
Para mejorar la confiabilidad del sistema, se establecen contraseñas para algunas operaciones importantes del sistema para evitar que personal no relacionado ingrese a la operación a voluntad.
6.Función de control PLC
(1) Sistema de nivel superior
Control del programa de distribución superior del piso y control de secuencia del equipo superior del horno;
? Control de apertura de válvula de control logístico;
? Control de inclinación y rotación del conducto;
? Medición de línea de material y control de galga de espesores;
? Control de ecualización de presión superior del horno;
? Monitoreo de temperatura superior y control de presión.
⑵¿Sistema bajo canal
? Sistema de preparación de coque y mineral;
? Compensación de pesaje y control de humedad de materias primas;
? Control del programa de carga de altos hornos.
(3) ¿Cuerpo de alto horno
? Detectar la temperatura, presión y caudal en cada punto del cuerpo del horno;
? Procesamiento de datos sobre la temperatura de la garganta del horno y la composición del gas;
? Ajuste de temperatura del aire caliente;
? Medición de presión y flujo del agua de refrigeración del horno;
? Medición de caudal y presión de vapor, aire comprimido y oxígeno en la plataforma de tobera;
? Monitoreo y alarmas de los parámetros del horno;
? Procesamiento de datos de sistemas de hornos de calefacción.
(4) Sistema de estufa de aire caliente
Operación por control remoto de la válvula reguladora de combustión de la estufa de aire caliente:
Ajuste automático de la presión de la tubería principal de gas;
Registro de temperatura de la bóveda de la estufa de aire caliente;
? Registro de temperatura de salida de estufa de aire caliente;
? Récord de temperatura de la cámara de combustión de la estufa de aire caliente;
? Récord de temperatura de los gases de escape de alto horno caliente;
? Récord de presión de la tubería principal del alto horno caliente;
? Registros de presión y flujo principal de aire frío;
? Indicación de temperatura de la tubería principal de aire frío;
? Indicación de temperatura y presión de la tubería principal de gas limpio;
? Indicación de la corriente neta de gas y la temperatura;
? Indicación de temperatura y presión principal del aire de combustión;
? Aire de combustión, registro de flujo principal;
? Indicación de presión de agua de refrigeración;
? Indicación y acumulación del flujo de agua de refrigeración;
? Señal de ecualización de presión de aire frío;
? Señal de presión de gases de escape;
? Produce señales de contacto.
⑸Sistema de eliminación de polvo de bolsa
? Indicación de temperatura, registro, alarma y enclavamiento de tubería principal de gas crudo;
? Indicación de presión de la tubería principal de gas crudo;
? Indicación, respuesta y enclavamiento de la diferencia de presión de la tubería principal de gas crudo;
? Indicación de temperatura neta del gas;
? Indicación y acumulación del flujo neto de gas;
? Detección y alarma de contenido de polvo en gas limpio.
[6]¿Otros sistemas
? Medición de la temperatura y presión del gas del sistema de eliminación de polvo;
? Recogida de presión y caudal de agua de lavado de escorias.
Tres. Inicio y funcionamiento del sistema
Después de encender la alimentación principal del sistema, primero encienda la alimentación del sistema PLC y el sistema de red, y luego encienda la pantalla a color de la estación operativa y la alimentación de la computadora industrial después de ingresar al estado operativo normal. Después de encender el sistema, ingrese directamente al menú principal. El menú principal tiene cuatro opciones:
Ejecutar operación: ingrese a la descripción general del sistema e ingrese varias operaciones de acuerdo con los botones de función en la descripción general del sistema.
Curva histórica: muestra e imprime datos de simulación registrados en el disco duro.
Impresión de informes: vea e imprima informes de turnos de producción, informes de producción diarios e informes de producción mensuales.
Mantenimiento del sistema: ingrese varias operaciones relacionadas con la configuración y el mantenimiento del sistema.
1. Pantalla del sistema
Para que la pantalla sea ordenada y hermosa, cada pantalla de monitoreo del sistema consta de una pantalla de proceso principal del sistema y varias subpantallas. Solo se muestran los objetivos importantes. sobre el proceso y los datos principales del sistema. Si desea conocer más detalles, puede cambiar a la pantalla dividida y podrá ver la visualización dinámica en tiempo real de todos los puntos de medición y los datos que ingresan al sistema PLC, todo con indicaciones en caracteres chinos. Presione el botón de operación de ejecución del menú principal para ingresar a la pantalla de proceso principal del sistema.
Hay un submenú de botones en la parte inferior de la pantalla principal, que incluirá la parte superior y el cabrestante del horno, el cuerpo del alto horno, el alto horno caliente, el recolector de polvo de bolsa, la estación de transferencia, la operación del grupo de sistemas, la lista de alarmas, Visualización de datos en tiempo real, lista de parámetros, botón de espera. Presione el botón frontal para cambiar entre pantallas. Los siguientes cuatro botones se utilizan para seleccionar otras operaciones funcionales.
En cada pantalla de monitoreo se utilizan diferentes gráficos para representar motores, válvulas y otros equipos; en operaciones grupales, se indican mediante cuadros de indicación de nombres de equipos en caracteres chinos. Utilice diferentes colores para indicar si el motor está listo, si está funcionando normalmente y si se han reconocido la alarma y la alarma. Se puede distinguir si el equipo se inicia de forma centralizada o junto a la máquina local en función de si el objetivo en ejecución tiene límites.
2. Operaciones de operación
El funcionamiento normal del sistema se basa principalmente en operaciones grupales. Presione el botón de operación de grupo y aparecerá una pantalla de operación de grupo que consta de un diagrama de flujo marcado con el nombre del dispositivo. Cada grupo de motores se iniciará por separado en la secuencia de arranque. En el área de operación del grupo, hay cuatro botones de operación para elegir: abrir grupo, cerrar grupo, pausar y salir. Una luz verde frente a cada botón indica que hay una acción en progreso. Dirija el cursor al motor del grupo o realice una operación de enclavamiento de un solo paso en el grupo.
Figura 2 Ejemplo de diseño de fachada de alto horno
Figura 3 Ejemplo de carga superior de alto horno
Después de ingresar al estado de depuración de un solo paso del sistema, además de En la pantalla de operación de grupo Operación, también puede realizar operaciones de depuración de un solo paso orientadas a objetivos directamente en cada subpantalla. Si el objetivo es amarillo al seleccionarlo, inicie la operación; si el objetivo es verde, ciérrelo.
Para varios procesos clave en la producción de altos hornos, se diseñan pantallas dinámicas sencillas y llamativas en imágenes relacionadas. Por ejemplo, durante el proceso de carga del alto horno, utilizamos al máximo la señal del codificador de posición absoluta instalada en el eje de salida del reductor para mostrar dinámicamente la posición del camión de carga en una pantalla dividida. Durante el proceso de distribución del alto horno, simularemos y mostraremos dinámicamente la posición en tiempo real de la capa de material del alto horno en función de las señales de retorno del distribuidor y del equipo relacionado con la sonda. Al mismo tiempo, el convertidor de frecuencia y el PLC se conectan a través del bus Modbus para monitorear el estado operativo del convertidor de frecuencia en tiempo real. Una imagen tan intuitiva, junto con el monitoreo de los parámetros del proceso y la visualización del estado de alarma, permite al operador comprender de un vistazo las principales condiciones operativas en tiempo real del alto horno, lo que proporciona una sólida garantía para mejorar la seguridad y confiabilidad. del sistema y también es muy beneficioso para la seguridad de los trabajadores.
3. Control de procesos
Desde un punto de vista práctico, la salida analógica de este sistema se utiliza principalmente para la regulación de válvulas y el control de posición de válvulas. De acuerdo con los requisitos del proceso, el bucle de ajuste automático PID de bucle único necesario debe ser maduro y confiable como se reconoce hasta el momento. Los elementos de detección y control del proceso de producción de cada sistema de alto horno son los siguientes:
(1) Nivel de material del tanque de mineral
Cada tanque está equipado con un indicador de nivel de líquido. La señal de nivel de material del tanque de la mina se utiliza para el control de alimentación. Hay un panel de instrumentos de monitoreo en la sala de control en el tercer piso del tanque de mineral, y la señal del nivel de material del tanque de mineral también se transmite a la computadora en el edificio de control principal del alto horno.
⑵Pesaje debajo del tanque
Cada cubeta de pesaje debajo del tanque está equipada con una báscula electrónica y su señal se envía a la computadora en el edificio de control principal del alto horno para compensar la resultados de pesaje.
(3) Cuerpo de alto horno, tapa de horno sin campana y sistema de gas bruto.
Los elementos de inspección del cuerpo del alto horno incluyen principalmente: fondo del horno, fondo del horno, cuerpo del horno, garganta del horno, temperatura superior del horno, temperatura del agua de salida de escoria, temperatura del aire frío y caliente y garganta del horno; enfriamiento de ladrillos de acero El flujo y la presión del agua, el flujo y la presión del agua industrial para enfriar el cuerpo del horno, el flujo y la presión del agua a alta presión en la tobera de escoria, el flujo y la presión del agua de lavado de escoria, el flujo y la presión de aire comprimido, nitrógeno y vapor; la diferencia de presión total del alto horno, el horno Medición de la presión estática interna y la permeabilidad al aire del horno.
Detecta la presión y temperatura del tanque superior. Mida el nivel de señal vacío del tanque de material; mida la temperatura de la línea de material del alto horno, la caja sellada superior del horno y la temperatura del agua de refrigeración y el caudal en la caja sellada.
El sistema de gas crudo tiene medición de presión y temperatura del gas en la parte superior del colector de polvo; la medición de temperatura del cono inferior del colector de polvo.
Ajusta automáticamente la presión del gas superior del horno; ajusta automáticamente la temperatura del aire caliente; ajusta automáticamente la presión del nitrógeno de sellado superior, etc.
(4) Estufa de aire caliente
La temperatura del domo del sistema de la estufa de aire caliente, la temperatura del gas, el contenido de oxígeno, el volumen de gas de la estufa de aire caliente, el volumen de aire de combustión, la diferencia de presión entre la válvula de aire frío delantera y trasera de la estufa de aire caliente. La señal de ecualización de presión de la diferencia de presión antes y después de la válvula de humos se puede enviar al enclavamiento eléctrico la presión, temperatura y caudal del aire frío; tubería principal; la temperatura, presión y caudal de la tubería principal de gas. Temperatura de los gases de combustión, presión y temperatura del aire antes y después del precalentador de aire. La temperatura y presión de los gases de combustión, el gas y el aire antes y después del precalentador. Temperatura del agua de refrigeración, presión, caudal y temperatura del agua de salida.
Durante el proceso de combustión, la válvula reguladora de gas se puede controlar según la temperatura de la bóveda para ajustar el aire y el gas de combustión en proporción. Ajuste automático de la presión del tubo principal de aire de combustión, etc.
⑸Sistema de eliminación de polvo de bolsa
El ramal de salida de cada caja del sistema colector de polvo de bolsa está equipado con medición del flujo de gas: el cono inferior y la tolva de cenizas intermedia del polvo de bolsa. El colector está equipado con detección de nivel de material.
La tubería de entrada principal del colector de polvo está equipada con dispositivos de medición de presión y temperatura del gas; la tubería principal de gas limpio está equipada con mediciones de presión, temperatura, flujo y contenido de polvo del gas.
[6] Remoción de polvo en canteras de mineral y patios de extracción.
Detección de temperatura frente al colector de polvo en el canal de mineral y la tolva. Medición de la diferencia de presión entre la entrada y salida del colector de polvo. Los niveles de material alto y bajo de la tolva de cenizas están entrelazados y alarmados. Parámetros de funcionamiento y alarmas de ventiladores de eliminación de polvo, etc.
Tomemos como ejemplo la tela de alto horno: el proceso de fundición del alto horno es continuo, hay presión en el horno y se produce una gran cantidad de gas, y todo el proceso está aislado de la atmósfera. Cómo agregar carga continuamente al horno en un estado aislado es crucial para garantizar la fundición normal del alto horno.
La tapa de horno sin campana más utilizada actualmente se muestra en la Figura 4. El conjunto completo de equipos es de tipo tanque tándem, utilizado para recibir, alimentar y distribuir materiales en la parte superior del alto horno. El proceso de colocación tiene un buen rendimiento y puede realizar la colocación de múltiples anillos o puntos arbitrarios. El método de control de la válvula reguladora del flujo de material y el conducto de distribución se utiliza generalmente para garantizar la distribución precisa del mineral y el coque en el horno. El proceso de trabajo se describe brevemente de la siguiente manera:
(1) Cuando la tolva está vacía, la válvula de bloqueo se cierra y la válvula de sellado superior se cierra. Alimentación;
⑵ Después de vaciar el tanque de material, cierre la válvula reguladora de flujo de material, detenga el tambor y cierre la válvula de sellado inferior. Abra la válvula de alivio de presión y la presión del tanque caerá a la presión atmosférica;
(3) Abra la válvula de sellado superior, abra la válvula de tapón, descargue los materiales de la tolva en el tanque y cierre el tapón después válvula de vaciado y válvula de sellado superior;
(4) Cierre la válvula de alivio de presión, abra la válvula compensadora de presión del primer nivel, infle el tanque, cierre la válvula compensadora de presión del primer nivel y abra la válvula compensadora de segundo nivel. ecualización de presión hasta que la presión del tanque sea igual o ligeramente superior a la presión del alto horno, cierre la ecualización de presión secundaria y abra la válvula de sellado.
5] Cuando la línea de alimentación alcanza el valor establecido, inicie el proceso de la tela:
a. La regla de elevación mueve el conducto a la posición establecida y se abre la válvula reguladora del flujo de alimentación. Al valor establecido, el ángulo γ inicia el rodillo de alimentación para distribuir los materiales al alto horno. Figura 4 Diagrama esquemático de ajuste de la válvula de descarga.
B. Después de que el tanque esté vacío, detenga el tambor, cierre la válvula reguladora de flujo de material, cierre la válvula de sellado inferior y coloque la galga de espesores. Esta tela está agotada. Luego continúe con el paso (2), y así sucesivamente.
El principio de uso de la válvula reguladora de flujo de material y el canal de distribución para controlar la distribución se muestra en la Figura 5 y Figura 6:
Figura 5 Diagrama esquemático del ajuste de la descarga válvula Figura 6 Diagrama esquemático del conducto de distribución.
Después de que la carga del alto horno pasa por el proceso de dosificación del tanque de mineral, primero ingresa a la tolva superior y a la tolva inferior. Después de recibir las instrucciones de dosificación, el alto horno debe abrir la válvula de control de flujo de material de la tolva inferior hasta una abertura determinada (es decir, ángulo γ) de acuerdo con los requisitos del proceso. La carga pasa a través del tambor de distribución a un determinado caudal y luego fluye. al canal de distribución. El canal de distribución también sigue los requisitos del proceso. Se requiere que se eleve hasta un cierto ángulo de inclinación (es decir, ángulo α). Al mismo tiempo, el canal de distribución gira a una velocidad constante en la dirección horizontal (es decir, ángulo β). De esta manera, la carga se puede distribuir uniformemente sobre la superficie de carga del alto horno.
Figura 7 Diagrama de flujo de control de apertura de la válvula reguladora de la tolva
De los principios de control básicos anteriores se puede ver que siempre que los tres ángulos de α, β y γ estén bien controlados, la carga se puede controlar en cualquier ángulo. La forma se distribuye en el horno. Existen varios métodos de tela de alto horno, como tela circular, tela de abanico, tela en espiral, tela de punto fijo, etc. La más comúnmente utilizada es la distribución circular, lo que significa que un lote de materiales se distribuye en el horno con diferentes ángulos de inclinación para formar varios anillos centrados en el centro del alto horno, de modo que la carga se distribuya uniformemente en el horno. Si el nivel del material en el horno es desigual durante la fundición, se puede utilizar una distribución en forma de abanico o una distribución de punto fijo para compensar. O el director del horno necesita mejorar la permeabilidad al aire de acuerdo con las condiciones del horno, proteger la pared del horno contra el sobrecalentamiento, etc., y también necesita usar métodos de distribución en forma de abanico o de punto fijo para mejorar la distribución de los materiales del horno en el horno.
En el proceso de control de la tela, es muy importante controlar la apertura de la válvula de control de la tolva (es decir, controlar el ángulo γ). Sólo controlando con precisión el ángulo γ podemos controlar eficazmente el caudal de descarga y luego controlar con mayor precisión el espesor, el número de vueltas y el punto inicial y final de cada lote de material.
Devuelve el valor de apertura real de la válvula de control de flujo de material de la parte superior del horno (convertido en ángulo real mediante una máquina síncrona o detección de codificador fotoeléctrico) y recibe la apertura del ángulo γ y las instrucciones de acción del sistema de control de la parte superior del horno. Después del análisis y procesamiento, se convierte en una señal eléctrica de 4 ~ 20 mA para controlar el dispositivo de accionamiento de CC. Para que el sistema tenga características de respuesta rápida y logre una precisión ideal, se combinan el ajuste PID y el control lógico. El flujo del programa se muestra en la Figura 7.
El sistema de control PLC primero detecta el valor dado y el valor de retorno real del ángulo γ, y calcula su diferencia δ. Cuando el valor δ es mayor que un cierto ángulo (como 2 grados), el dispositivo de accionamiento de CC recibe un tamaño de paso mayor para que el sistema responda rápidamente.
Cuando el valor δ es menor que un cierto ángulo, es decir, cuando el ángulo γ está cerca del valor dado, el sistema ingresa automáticamente al estado de control de ajuste PID, es decir, a medida que el valor δ disminuye, la amplitud de ajuste dada del El sistema de control también disminuye proporcionalmente hasta llegar a cero.
Los parámetros de ajuste PID (proporcional, diferencial, coeficiente integral, tiempo de retardo, compensación, etc.) deben depurarse repetidamente para lograr el mejor efecto y garantizar una alta precisión de control.
Según las necesidades del usuario, la válvula de aire frío del alto horno y la presión superior del horno se pueden ajustar automáticamente.
4. Alarma de interruptor
Cuando el motor está listo para desaparecer durante la operación, o la señal de respuesta de operación no se recibe a tiempo después del arranque, o se produce una sobrecorriente durante la operación, o una Si ocurre una falla completa, el sistema sonará una alarma. Una vez que se detecta una alarma de interruptor, el objetivo correspondiente en la pantalla se vuelve rojo, parpadea y suena. Si el objetivo de la alarma no está en la pantalla actual, se mostrará un borde rojo parpadeante en el botón de cambio de pantalla del sistema para solicitarle que encuentre el objetivo de la alarma en esta pantalla. Las alarmas se pueden reconocer mediante acciones. Después de la confirmación, la luz roja no parpadea y el sonido desaparece. El color rojo del objetivo no desaparecerá hasta que el estado de alerta se borre por completo.
En la lista de alarmas de conmutación, la computadora registra automáticamente el nombre del objetivo de la alarma, la hora de generación de la alarma, la hora de confirmación, la hora de liberación, etc. , representado por diferentes colores.
5. Alarma de simulación
Los valores de simulación se pueden mostrar dinámicamente en tiempo real en la pantalla principal del proceso y varias subpantallas del sistema. El valor generalmente se muestra en verde; si excede los límites superior e inferior establecidos y el sistema está en funcionamiento normal, aparecerá una alarma analógica. En este momento, el valor parpadeará en rojo y emitirá un sonido, y aparecerá una ventana de alarma en la parte superior de la pantalla, indicando el nombre de la cantidad analógica, la hora de aparición de la alarma, la infracción del límite y el botón de confirmación. Después de la confirmación, la ventana de alarma desaparece. La lista de alarmas analógicas es la misma que la lista de alarmas de conmutación.
6. Tendencia en tiempo real
La visualización de datos en tiempo real incluye tres botones de subfunción: curva en tiempo real, gráfico de barras y diagrama de instrumentos eléctricos. Presione el botón de función para ingresar a diferentes pantallas gráficas. La pantalla de la ventana de curvas en tiempo real está dividida en cuatro pequeñas ventanas de visualización, que pueden mostrar cuatro curvas en tiempo real al mismo tiempo. Después de presionar el botón de configuración, aparece una ventana de selección en la pantalla que enumera todas las cantidades analógicas disponibles.
7. Curva histórica
Presione el botón de curva histórica en el menú principal del sistema para ingresar a la función de consulta e impresión de curvas y tendencias históricas. En la pantalla, puede mostrar una sola pantalla o usar cuatro ventanas de curvas históricas para mostrar cuatro curvas históricas diferentes. Antes de elegir mostrar o imprimir, puede configurar la fecha, la hora de inicio y el intervalo de tiempo de la curva histórica, y puede mover la curva hacia la izquierda o hacia la derecha.
8. Impresión de informes
Seleccione impresión de informes en el menú del sistema para ingresar a la función de impresión de informes. La pantalla primero muestra el informe del turno de producción en el momento actual y hay un botón de selección de informe en la esquina inferior derecha. Hay dos formas de imprimir informes: impresión normal e impresión instantánea. Después de seleccionar la función de impresión, la impresora se encenderá automáticamente.
9. Mantenimiento del sistema
Seleccione mantenimiento del sistema en el menú principal y aparecerá el submenú de la función de mantenimiento del sistema. Para funciones de mantenimiento que cambian el estado operativo del sistema, debe ingresar la contraseña desde el teclado. Las opciones son las siguientes:
Depuración del sistema en un solo paso: se utiliza para configurar el sistema en estado de depuración en un solo paso.
Registro de operación del sistema: registra la transición de permisos, cambios de estado y operaciones del ordenador host. Puede registrar en detalle cada operación de la persona de turno, incluidas operaciones de grupo, arranque y parada, respuesta a alarmas y otras funciones llamadas. Puede explorar 500 registros y se registran 500 operaciones anteriores en el disco duro, que se pueden grabar durante hasta una semana o incluso más.
Configuración de impresión del sistema: se utiliza para configurar la impresión programada y la impresión instantánea de los informes de turnos de producción, los informes de producción diarios y los informes de producción mensuales del sistema. Hay una luz indicadora frente al botón de configuración para indicar el estado de impresión actual.
Gráfico de estado del sistema: se utiliza para mostrar el estado de ejecución de cada módulo del ordenador inferior. Cuando falla un módulo de la máquina host, el módulo correspondiente en la imagen parpadeará en rojo y emitirá una alarma hasta que se elimine la falla.
Figura 8 Cuadro de estado del sistema PLC
Tabla de condiciones de interruptores y controles analógicos: La paginación muestra la tabla de condiciones de interruptores y controles analógicos del sistema.
La tabla detalla el nombre del equipo, el número de contacto del PLC, los números de terminales de entrada y salida del gabinete, el número y rango de la etiqueta del instrumento y el diagrama de distribución del sistema. El personal de mantenimiento puede comprender los entresijos de las señales en el sitio sin consultar los dibujos, lo cual es muy conveniente y claro de un vistazo. Los parámetros de alarma de límite superior y límite inferior en la tabla de condiciones de control de simulación también se pueden modificar a través del teclado.
Configuración del horario de trabajo de la clase: Puede configurar la hora de inicio de las clases de la mañana, del mediodía y de la tarde a través del teclado o trackball, y se asignará automáticamente una clase cada ocho horas.
Corrección de hora del sistema: Podrás corregir las horas, minutos y segundos del reloj del sistema a través del teclado o trackball.
Configuración de contraseña del sistema: se utiliza para configurar contraseñas en todos los niveles del sistema.