高炉轴流风机的冗余自动控制系统

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1、高炉轴流风机的冗余自动控制系统王军I,刘鹏2(I.陕西龙钢集团炼铁厂，陕西韩城715405；2.天津赛瑞机器设备有限公司，天津300301)摘要：介绍了龙钢集团炼铁轴流风机的控制系统实施方案.以及实施过程中的一些改进和完善，该系统实现了对风机的奇可靠性冗余控制，控制系统运行稳定可靠，达到了预期效果，保证了庇炉的顺利达产达效“关键词：可靠性；冗余；控制系统中图分类号：TP11文献标识码：A文章编号：1001-196X(2011)()5-0036・03Redundancyautomaticcontrolsystemoftheblastfurnaceaxialflowblo

2、werWANGJun',LIUPeng2(1.ShaanxiLongrnen»leel&irongroupIronWorkstHancherig715405fChina；2.TianjinSERIMachineryEgiiipmentCorporationLimitedInc.,Tianjin3OO3OI.China)Abstract:InlruduclionlheaxialflowblowercotHnilsystemimplenientaUufiplanandimplementationprocesssomeimprovingandperfectingofLong

3、mensteel&irongroupironmaking,thesystemachievedhighreliabilityofblowerredundantcontroltthecontrolsystemoperationstableandreliable,andreachtheexpectedresultstoensurethesnivuthlhebluslfurnuceKeywords:reliability；redundancy；controlsystemPKOFI.BIS・I)P1刖言轴流风机是人型高炉的关键设备，要保证向高炉提供足够的空气，以保证焦炭的燃烧C

4、能否稳定运行取决于门动控制系统的可靠性和可用性。如果控制系统不够稳定可靠，造成误停机,将会山接导致高炉风口灌渣等重人生产事故和安全事故，其直接及间接损失是巨大的，尤其对于上千立方米大高炉C2系统结构由于自动化系统日益庞大、复杂，单靠提高兀器件的可靠性来满足要求是不现实的。还应从系统总体设汁」二对控制系统的稳定性及可靠性提高要求。系统结构如图1所示。收稿日期：2011-06-05；修订日期：2011-07-10作者简介：王军(1971-),男.陕两龙钢集团炼铁厂.助理丄程服图1系统结构Fig.1Structureofsystem该控制系统核心采用西门子S7-400H冗余

5、系统，现场总线采用主-从通讯°CPU集成的DP端口作为主站DPMaster,由高可靠性1M153-2接口模块、冇源总线模块及标准300系列1/O模块组成从站Slave。PROF1BUS-DP是一种高速通讯总线，特别适合于装置一级自动控制系统与分散的I/O之间通讯。两台操作员站和PLC间的工厂总线采用两台西门子SCAIANCE工业以太网交换机进行S7通讯，实现了四通道冗余通讯，任意一个节点或线路造成的网络故障均不会影响系统正常通讯。计算机和控制系统使用知名品牌大容量在线式UPS电源，并利用计算机串口对UPS电源实现在线监控及报警输出。3硬件系统操作员站配备稳定性较好的品

6、牌高端商务机,预装正版WindowsXp,同时配备两块西门子CP1613A2网卡，以实现和PLC之间的S7冗余通讯、状态监控、数据采集、设备操作等功能。控制器为西门子的冗余套装产品6ES7654,其中包含UR2-H2*9机架一块、PS40710A冗余电源模块两块、S7-414H控制器两块、通讯处理器CP443-1两块、同步模块四块、1M同炉的送风流量及压力，流量检测由一台差压变送器完成，经过温压补偿、开方后换算为送风量。给定风量由工艺来决定，人工输入。现场的静叶伺服阀驱动静叶油缸，调节角度来改变送风流量，静叶实际角度由位置变送器反馈至PLC,构成一个小的PID定位控制

7、系统。在机组转速未达到额定速度时，静叶处于关闭状态为14。，当转速稳定后，系统自动发出静叶释放命令，静叶释放至22。并保持。当系统投入自动后，将使其处于自动操作状态，并可在手动和自动之间转换。5.2主要保护逻辑当系统检测到风机逆流后，将按照以下顺序动作：首先发出喘振预报2后，如风机仍然逆流，则将防喘阀打开至一个预设角度，降低风机负载3s后如持续逆流则风机进入安全运行，此时防喘阀全开进行放风，静叶回到22。，5s后如没有变化则认为出现了严重故障，风机发出停机信号。系统安全运行（逆流）流程如图2所示。步光缆两根、2M存储卡两块、后备电池4块等。实现了电源