钢包精炼炉自动化控制系统.pdf

《钢包精炼炉自动化控制系统.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、2014年3月内蒙古科技与经济March2O14第6期总第304期InnerMongoliaScienceTechnology&EconomyNo．6Tota1No．304钢包精炼炉自动化控制系统要彩虹，崔桂梅(内蒙古科技大学，内蒙古包头014010)摘要：介绍了钢包精炼炉改造后的自动化控制系统的主要功能、控制特性及实现方法，着重介绍了电极控制方法。关键词：铜包精炼炉；PIC；自动控制；阻抗控制中图分类号：TF769．2；TF345文献标识码：A文章编号：1O¨。7—6921(2014)O6一O074一O2钢包精炼炉具有投资少，功能强的特点，同时吹氩气将埋弧渣的热量带入到钢水中实现

2、对进行钢钢包精炼炉为调整转炉和铸机的生产节奏发挥重要水加热。作用，因此近些年来被广泛采用。钢包精炼炉主要1．1硬件结构是在非氧化性气氛下，利用电弧加热高碱度还原渣考虑到电极控制系统的可靠性要求，只是将操对钢水进行加热；并在加热过程中加入合金微调钢作台作为一个分站，而其他信号仍然集中接至主站水成分，同时钢包底部吹入惰性气体均匀温度及成上。分。输入信号：包括弧流、弧压采样，分接开关反馈，为了配合连铸机及转炉的生产能力，需要将原以及操作台相关操作信号。弧流和弧压是电极控制精炼炉进行改造升级。原LF精炼炉设计容量是系统的重要信号，这两个信号的质量直接影响控制90t，转炉、连铸机扩容后，LF

3、成为生产的瓶颈。为系统的控制效果。弧压信号检测的相对地设在电极了充分发挥转炉及连铸机的生产能力，需要对LF下方钢包车轨道上，以确保采样信号的正确。弧流炉进行改造。该IF是2000年建成，基础自动化采和弧压通过变送器转变为4mA～20mA的信号输用集中控制即所有的现场信号都要传递到PLc室。入至UPIC中。集中控制的缺点十分明显，由于桥架中电缆长年老输出信号：主要包括液压比例放大卡的控制信化、堆压，发生故障后恢复生产时间长，维护难度3V，号(一1OV～10V)和分接开关升降档继电器。工作事故率高，目前逐渐被现场总线形式取代。现场总时模板输出控制信号(一10V～10V)，控制比例放线控

4、制在体系机构上成功实现了串行连接，克服了大卡输出相应电流从而控制比例阀实现控制电极升并行连接许多不足，同时，它还可以实现了现场设备降。模板输出正信号，电极提升；负信号电极下降。的高度智能化、互换性和控制功能的彻底分散化。1_2软件设计1自动化控制系统构成现在LF精炼炉在我国得到了广泛地应用，但炼钢厂IF炉自动化控制系统由PLC和人机是由于弧流弧压模型强耦合非线性、执行单元的大界面组成。其硬件由可编程控制器(P1C)、工业微滞后性，电弧炉的电极控制问题一直没有很好地解机(IPC)、工业以太网和现场总线组成。工业微机决。电弧炉的控制问题引起许多人的关注。电极的主要实现生产过程监视和控制

5、，可编程控制器实现控制通常有3种控制方式：弧流、功率、阻抗。3#生产过程数据采集和逻辑控制。LF炉的控制系统采用电极阻抗实现对电弧炉的控LF炉基础级主站CPU选用西门子公司的S7制。阻抗控制对于其他两种控制方式有控制逻辑简—400控制系统，操作站2台、工程站1台；PLC系单、可靠、有效的特点而被广泛采用；同时阻抗控制统包括S7—400主机架和一系列远程机架(I／0有利于减轻三相电极之间的耦合性。这种方式需要站)。S7—400与操作站以及PLC之间采用工业以事先优化计算电炉变压器的工作点。选择变压器的太网通讯；由于操作站和电磁站位于电弧炉的两侧，_[作点即设计变压器的供电制度需要做变

6、压器短路为了防止干扰，操作站的以太网网络通过光纤连接；试验，这个实验再老电力系统实现起来较难，一般都为了防止电磁干扰对CPU的影响，PIC主站与远是按照变压器的额定状态作为工作点。调节器误差程I／O站采用现场总线Profibus—DP通讯并采用信号公式：OLM模块隔离。LF炉控制系统的HMI采用西门e一0一(是1×U一是2×I)(1)子WINCC6．2；工程站采用STEP5．4sp3来组态“K1”和“K2”是弧压弧流比例系数，“e”是调节和编程。整个控制系统按功能结构可以分为：电极器的输入，u是弧压，I是弧流。两个系数的比值具控制系统、IF炉本体系统、IF合金加料系统。笔有阻抗单位

7、，所以叫阻抗控制。工作时，弧压升高、者主要对电极控制系统作了介绍。弧流减小、该相阻抗增大代表电极远离放弧点，调节电极升降控制系统是LF炉冶炼的核心环节。器控制电极下降；反之会提电极。当电极插入钢水工作时，电极控制系统控制三根电极在埋弧渣里放中，弧压很小、弧流很大，电极迅速提升，这使改造前弧加热并根据调节条件自动调整电极位置，通过底电极不调节现象得到极大地改善，电极晃动幅度减收稿日期：2014—01—10作者简介：要彩虹(1982一)，女，汉族，内蒙古呼和浩特人，助理工