冶钢热处理连续退火炉改造方案〔初稿〕二〇〇六年三月目 录概 述 ……………………………………………………1一、改造方案设计 ……………………………………11.1 热处理退火炉改造方框图………………………21.2 改造测量点统计 ………………………………3二. DCS集散系统控制方案 ……………………………42.1重庆重庆川仪控制系统有限公司控制方案 ……42.2浙江中控技术有限公司控制方案 ………………9三.外围设备改造方案………………………………………113.1 1＃连续退火炉……………………………………113.1.1 外围设备说明…………………………………113.1.2 方框图 ………………………………………123.2 2＃连续退火炉……………………………………133.2.1 外围设备说明…………………………………133.2.2 方框图 ………………………………………143.3 其它退火炉………………………………………153.3.1 外围设备说明…………………………………153.3.2 方框图 ………………………………………173.4 煤气净化站………………………………………183.4.1 外围设备说明…………………………………183.4.2 方框图 ………………………………………20四.附录………………………………………………………21附1： 连续退火炉蝶阀直径明细表……………………22附2： 热处理厂测量网络分布图………………………23概 述1． 冶钢热处理厂1＃、2＃连续退火炉燃烧控制系统是八十年代重庆自动化研究所安装的286计算机控制系统，目前已全部瘫痪多年，生产仅仅靠人工手动控制，1～12段温度波动在规定设定值的±10℃，生产出的钢材质量极不稳定，而且煤气与空气配比控制不是很理想，造成煤气未完全燃烧而被排放，能源浪费很大，为了新冶钢早日实现产量型转向质量型；质量型转向稳定型；稳定型转向品牌型；通过品牌转向自主创新型；以自主创新型转向专业化服务型；向高、精、尖发展先进企业的目标，达到集约化的目的，建议实施以1＃、2＃连续退火炉燃烧控制系统为中心，安装一套DCS集散系统，改造分二步进行，第一部完成1＃、2＃连续退火炉燃烧控制系统，第二部可辐射厂房内所有的1～8＃罩式退火炉、13＃退火炉、14＃高温炉、15＃、16＃氮基炉、煤气净化站及能源计量系统等所有生产设施。
因煤气净化站点离连续退火炉控制室有200米距离，若微弱信号衰减较大，准备采用MOX转换器，光纤电缆传输方式，来保证信号的稳定性和可靠性，最后在连续退火炉控制站提供数据能上新冶钢内部网络，并向有关单位进行OPC发布让热处理厂全部测量信息达到共享和远程控制，随着自动化程度的提高，从人力、物力计算，生产成本可大幅度下降，产品质量控制可得到保证一、 改造方案设计：1.1 热处理退火炉改造方框图〔见第2页〕第1页1.2改造测量点统计：热处理区域测量点规格统计序号项目输入信号输入点数输出信号输出点数11＃连续炉4～20mA25 4～20mA配24V.DC5 mV12 开关4 4～20mA26 开关4小 计46 3022＃连续炉4～20mA25 4～20mA配24V.DC5 mV12 开关4 4～20mA26 开关4小 计46 303其它退火炉4～20mA22 4～20mA配24V.DC7 小 计29 4净化站4～20mA22 4～20mA1小 计22 1热处理改造测量点规格统计序号输入信号输入点数输出信号输出点数14～20mA94 24～20mA配24V.DC17 3mV24 4开关8 5 4～20mA536 开关8合 计143 61第3页二.DCS集散系统控制方案2.1 重庆重庆川仪控制系统有限公司控制方案冶钢热处理炉（退火炉）项目控制方案1、针对炉子的情况，燃烧控制采用经典的双交叉限幅燃烧控制。
控制所用温度在四点检测温度中，优化选取也可与用户一道研究使用“虚拟热值仪”技术，经过运算得到热量值，作为PID实时控制的修正参数，以达到最佳控制控制流程图略）2、在系统操作站上选择炉内加工产品将产品的控制参数、温控曲线发往控制站，控制站将根据新的温控曲线进行控制系统可组态生成产品的温控曲线64条温控曲线控制图如下： SEONRMPTBLPID time 炉温SEON是当在操作站点击开始时，输出为ON，启动控温曲线开始工作斜波发生器RMP与折线表TBL一起工作输出设定好的温控曲线将该曲线引入双交叉燃烧系统中的温控PID的SP端，作为温度设定值系统将按此曲线进行控制在更换钢种时，只需在操作站上选择钢种，系统自动按新钢种参数进行控制标准控温曲线可达100条第4页3、系统在一个坐标系内显示出设定的标准温控曲线和实际的温度曲线4、处理由于喷嘴切换引起的煤气、空气流量等参数的扰动的考虑当燃烧喷嘴切换时，将回引起空气、煤气流量等参数不稳定，将会引起燃烧系统的扰动为了克服这个扰动，考虑采取下述两种方法方法一如下所示：PSWRSDON煤气流量 煤气流量PID测量端 切换信号 time 切换信号为当燃烧喷嘴切换时给出，将共引入RS触发器的触发端，使RS触发器输入为ON。
将此ON31至2点选择的选择端，使PSW输出保持即煤气流量输出保持切换瞬间的值不变当RS触发器输出的ON保持了time时间后，DON将输出为ON，将使RS触发器输出为OFFTime的长度即是切换时扰动的时间，此时间应在调试中确定若煤气流量切换到扰动结束有变化时（较大的变化），可考虑方法二，如下所示：DONMAVPSWRS切换信号 time 第5页在切换时不是一直输出切换前的煤气流量值，而是输出经过移动平均处理后的值，经过移动平均的处理扰动的影响降到极低5、 于系统可靠性的考虑系统采用冗余配置，控制站与网络冗余，同时I/O模块可热插拔可大大提高系统的可靠性 第6页DCS系统配置清单及报价明细1、系统配置1.1、输入输出点数汇总：序号信 号 类 型系统要求I/O点数余量I/O点数配置点数1模拟量输入（八通道4～20mA）204242模拟量输入（八通道4～20mA二线制）1410243热偶/热阻输入（八通道可混合输入）244284模拟量输出（四通道1～5 V与4～20mA）524565数字量输入214166数字量输出2687 合 计114421561.2 控制柜硬件设备清单：序号名 称型 号数量生产厂家1控制机柜800×600×21001川仪十八厂2控制站FCS2000-CS1川仪十八厂3电源SFY-2110K2川仪十八厂4模拟量输入（八通道4～20mA二线制）FCS-11173川仪十八厂5热偶/热阻输入（八通道可混合输入）FCS-11354川仪十八厂6模拟量输出（四通道1～5 V与4～20mA）FCS-112714川仪十八厂7模拟量输入（八通道4～20mA）FCS-11163川仪十八厂8数字量输入（十六通道）FCS-11471川仪十八厂9数字输出（八通道）FCS-11581川仪十八厂第7页1.3操作站硬件设备清单：序号名 称型 号数量生产厂家1主机PIV2.4G/RAM512M/80G硬盘/50X光驱/3.5”软驱/网卡 2DELL2显示器19”液晶彩色显示器2三星3交换机16口S10241D-LINK4操作台760×1600×1150mm（高×宽×深）1重庆川仪5使用说明书1重庆重庆川仪控制系统有限公司1.4 软件设备清单序号名 称型 号单位数量生产厂家1数据描述编辑器Picman.exe套1重庆重庆川仪控制系统有限公司2通道库编辑器Chb.exe套1重庆重庆川仪控制系统有限公司3模板编辑Htmpled.exe套1重庆重庆川仪控制系统有限公司4监控器PicRT.exe套1重庆重庆川仪控制系统有限公司5文档（报表服务）Docserv.exe套1重庆重庆川仪控制系统有限公司本配置预估价为人民币：贰拾捌万元整 第8页2.2浙江中控技术有限公司控制方案浙大中控SUPCON JX-300X DCS配置用户名称：湖北新冶纲有限公司项目名称：热处理连续退火炉改造一、 系统规模序号信号类型I/O点数20%余量总点数1模拟量输入（AI）4～20mA101 25 126 热电阻24 8 32 24～20mA输出52 12 64 3开关量输入（DI）8 8 16 4开关量输出（DO）16 8 24 总点数：244点二、 系统配置（一） 控制站硬件序号名称卡件号数量单位1机柜XP2021 个2I/O机笼XP2114 个3数据转发卡XP2338 块4主控制卡XP2432 块5电源XP251-14 个6电源箱机笼XP2511 个7电流信号输入卡XP31321 块8热阻信号输入卡XP3168 块9模拟量输出卡XP32216 块107路触点型开关量输入卡XP3632 块117路晶体管触点开关量输出卡XP3623 块12电源指示卡XP2216 块13I/O槽位保护卡XP0001。