西门子plc在高炉trt中应用

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1、使用与维护第28卷2010年第5期(总第149期)西门子PLC在高炉TRT中的应用彭爱春艾新华(唐山不锈钢有限责任公司唐山063100)摘要结合TRT工程设计、调试、投运的经验，介绍了西门子PLC在TRT自动化控制系统中的应用，包括系统的硬件组成、实现功能和实际运行的效果。关键词TRT高炉PLCSTEP7V5．1WINCC1项目简介1．1设备简介唐山不锈钢有限责任公司4座高炉都配置了电高炉炉顶煤气余压发电系统，简称TRT(TopGas阀插板阀PressureRecoveryTurbine)，是利用高炉炉顶煤气中的压力能及热能

2、经透平膨胀做功来驱动发电机发电，可回收高炉鼓风机所需能量的30％左右，将原本消耗在调压阀组的压力能和热能回收，将其均压阀转化为电能用于生产，是高炉冶炼工序的重大节能项目，经济效益和社会效益十分显著。图1TRT系统流程1．2工艺介绍TRT一次性投资见效快效益高，不消耗任何燃钢(以4号高炉为例)TRT控制系统采用西门子料，也不污染环境，是发电成本低的“绿色”二次能PLC系统。本系统采用S7—400的CPU和S7—300源回收系统。TRT工艺流程为高炉煤气经过布袋的模块组成的控制系统。除尘后，经人口电动蝶阀、人口插板阀和快速切断(

3、2)计算机控制系统：为了确保计算机系统安阀后，进入透平机，然后经出口插板阀和出口电动全可靠，系统采用冗余技术，即控制器(包括CPU、蝶阀到煤气管网，在人口插板阀之前，透平出口之电源)为冗余配置，互为热备用方式，通信电缆亦后，并联着旁通快开阀组，旁通阀组在紧急停机采用双套方式，网络拓扑如图2所示。时，进行高炉顶压控制。系统流程如图1所示。此控制系统充分应用了最新信号处理技术、高速网络通信技术、可靠的软件平台、软件设计技2控制系统构成术以及现场总线技术，使之成为结构灵活和功能(1)系统硬件配置：为提高控制精度，减少投完善的新型开

4、放式自动化控制系统，保证了系统资并保证TRT机组长期安全稳定运行，唐山不锈安全高效运行。e岈e写}岍0＼睹e岈e＼者蟠，^、晶石崂情e石均每7个月皮带刮裂和胶结头开2次，改为限矩式检修便捷，降低职工的劳动强度，增加经济效益，型液力耦合器后，没有一次因为过载而引起电动应当推广使用。机及皮带损坏，维护量相对减少，停机率相对降低，改造后效果非常显著。实践证明只要了解液参考文献：力耦合器的结构原理、准确匹配的选型、正确的使[1]姜树基．浅析限矩型水介质液力偶合器的使用寿命[Jl-~山机械：1999(12)．用和合理快速的排除故障，在

5、铁厂皮带系统中应[2]GB／T5837—93液力偶合器形式和基本参4~[S1．用液力耦合器会比刚性联轴器运行更可靠，同时(2009—11～18收稿)能保证其他设备安全，降低故障率，减小维护量，-——14·-——第28卷2010年第5期(总第149期)使用与维护FC2“工程值转换输入”ENEN0光纤DBI．DBW9{静叶开度反馈0100％588“仪表数据．JYKDINPUTOUTO1．OOOOooe+002RANCEHJ0．000000e+000一RANGEL』]m。IMAmD图3静叶开度反馈图2网络拓扑操作人员可在操作室内通

6、过HM1人机界面对TRT参数及相关设备运行情况进行集中监视，并可3控制系统的主要功能进行参数的设定、修改、各种监控趋势曲线的调用PLC程序采用西门子STEP7V5．1软件编程进和设备操作。HMI能显示各个功能子系统的工艺行程序设计。TRT装置的自动化控制，主要包括启画面、参数设置画面、报警画面、图表画面、趋势记动连锁、升速控制、正常调顶压、正常停机控制和录和系统维护等各种画面。紧急停机控制等，而各过程中保持高炉顶压稳定是装置实现自动化的关键。高炉炉顶压力不稳，5TRT项目运行情况与应用体会会引起炉内反应的剧烈波动，炉压高于额

7、定值时，此套TRT自动化控制系统充分吸收了国内外会使炉内煤气气流分布不均，引起崩料，严重时会的先进技术和经验，采用了三电一体化设计，使之损坏设备，而当炉内压力低于额定值时，会引起炉无论在控制系统的构成和控制功能上，还是在系内煤气体积增大，气流压力损失增大，煤气流速上统操作水平上，都处于国内先进水平。整个生产升，使炉喉磨损严重，甚至引起炉顶设备事故。因过程实现了自动运行，其控制系统运行效果良好，此，作为能量回收的TRT设备，投入运行的先决条控制系统自2006年4月投运至今，性能可靠，运行件是在任何情况下均能保证炉压稳定。正常生

8、产平稳，高炉顶压在系统正常运行时波动在±3kPa时高炉的减压阀组全部关死，高炉煤气全部流过范围内，紧急停机时波动在±12kPa范围内，型号透平主机，TRT系统通过高炉顶压自动调节系统，为QFW一4．5—2，额定电压10500V，额定功率控制静叶开度，保证高炉顶压稳定在设定值，维护4500k