烧结厂三电系统方案说明

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1、烧结厂三电系统设计方案一、方案设计说明虹艺简介1.1系统概述本系统完全适应烧结厂烧结技术要求，并在同等规模的工厂具有成功运行经 验。本设备采用先进的计算机控制系统，适用于烧结厂300m2烧结系统的检测、 控制和监视管理。1.2系统设计指导思想钢铁工业需要大量铁矿石，经长时间开采，天然富矿越来越少，高炉不得不 使用大量的贫矿，但贫矿直接入炉，无论在经济上还是操作上都是不合适的，必 须经过选矿才能使用。但贫矿富选后得到的精矿粉以及富矿加工过程中产生的富 矿粉都不能直接入炉冶炼，必须将其重新造成块，常用造块方法有烧结和球团， 而烧结是最重要的造块方法。目前常用的烧结机是带式抽风烧结机（即DL烧结 机

2、）带式抽风烧结机的主要流程是：铁矿粉、溶剂和燃料按一定的配比，并加入 一定的返矿以改善透气性，配好的原料按一定配比加水混合，送给料槽，然后到 烧结机，由点火炉点火，使表面烧结，烟气由抽风机自上而下抽走，在台车移动 过程中，烧结自上而下进行。当台车移动接近末端时，烧结终了，在大型烧结机 上，为了保持表面温度和防止急冷，采用延长点火炉和放置保温炉，烧结完了的 烧结块由机尾落下，经破碎成适当块度，筛分和冷却，筛上物送高炉，筛下物作为返矿和铺底料重新烧结。（生产工艺见下图）铁邺心由林朴、5配料系统高护潼、札舸皮烧结系统工艺流程简图本烧结自动化过程主要包含原料进料、原料烘干,破碎系统（燃料破碎1 配料系

3、统.烧结冷却系统；烧结矿筛分系统.成品烧结矿系统、水处理系统和除 尘系统（配料除尘主抽除尘.机尾除尘成品除尘）等。烧结自动化的目的，主要是保证烧结操作的四个主要问题：在粉状铁物料中配入适当数量的溶剂和燃 料，正确配料并以自动设定好的顺序，经过一、二次混合添加水、铺底料槽及混 合料槽系统后，将料装入烧结机内；在烧结机上点火燃烧，借助燃料燃烧的高温 作用产生一定数量的液相，把其他未融化的烧结料颗粒粘接起来，令却后成为10 25mm的多孔质块矿。烧结自动化系统主要包括仪表检测及控制系统、电 气控制系统和过程及管理用计算机。仪表控制系统和电气控制系统由PLC完成。烧结生产必须要求计算机控制系统能够很好

4、地保证生产过程的连续性和实时监控性，而且要求数据量最多，所有设备的自动化程度要高。计算机系统要求 数据采集周期短，刷新速率快，特别对通讯网络而言，数据传输速率、网络稳定 性和正确性尤为重要。对检测仪表而言，也即对温度、压力、差压、流量、料位、重量的检测，要 求PLC 数据的采集精确度0.01%，采集速率0.5So1.3系统特点烧结的自动化控制方案，首先在于系统的可靠性、实用性和先进性，并在此 基础上提高系统的性价比。本系统所集成的主要设备全部采用符合国际标准、技术成熟、并在国内夕卜众 多行业有成功应用先例的国际名牌产品。控制站采用西门子的S7-400系列产品。 工程师站、操作员站采用研华工控机

5、，监控软件采用西门子公司的WINCCo此 系统配置上下位机软件在相同平台中，且软件具有很强的自诊断性并能在线仿真 测试。控制站负责现场I/O信号采集、回路控制、联锁顺序控制，现场所有的信号 通过电缆引到控制站。操作员站负责设备运行的状态监控、生产信息处理、打印、 系统起停命令发送、回路调节、设定值给定等功能。工程师站负责整个系统软件 的开发和维护。控制站、工程师站及操作员站通过以太网相连，组成环网结构，网络介质采 用光缆，具有较长的传输距离和很强的抗干扰能力。通过网络完成它们之间的信 息和数据交换，真正体现了分散控制、集中管理的原则。1.可靠性烧结在钢铁厂生产中处于十分重要的位置，它要及时稳定

6、的给炼铁工序提供 合格的烧结矿。由于烧结矿供应不足导致的高炉生产的短时间中断都会给整个炼 铁的生产流程带来不可估量的损失。因此，必须把系统的可靠性也即安全性放在烧结控制系统设计的第一位。在 设备控制方面，要满足烧结设备及工艺的特定要求，完善必要的软硬件连锁，实 现最可靠的逻辑顺序控制，以及可靠的处理突发性事件的应急处理方案，确保整 个烧结生产系统的安全性。为保证这些设备安全可靠运行，除了系统硬件之外，还必须在软件编程上增 加多种保护、系统连锁功能，以进一步提高系统的安全性和可靠性。2.实用性为适应中大型规模钢铁厂在生产管理的技术基本点面上要求循序渐进、逐步 提高的多数情况，对烧结生产的过程控制

7、，设有机旁手动操作方式和集中联锁操作方式两种操作状态，两种操作状态之间，可实现无扰动切换。由工业计算机和PLC系统、计算机网络、控制软件组成在线计算机应用系统， 下位机通过各检测仪表，采集矿槽料位、配料运行数据、烧结机速度、料层厚度、 点火炉温度、压力、流量，除尘系统等工艺参数。经过计算机综合分析和建立数学模型，作为人工操作或自动调节的依据，并充分利用计算机储存信息量大的优点，为烧结的操作提供更准确、更合理的控制 策略。3 .先进性采用智能控制技术，以改变控制策略去适应对象的复杂性和不确定性。具有 更好的适应性、容错性、鲁棒性、自组织功能，具有自学习能力、更强的实时性 和人机协同功能。不仅依靠

8、单纯的数学模型，而是能够根据知识和经验的积累， 进行在线推理，做出非线性和多因素的判断，从而优选出能随动实时变化的最佳 控制策略。通过记录、分析烧结的历史生产数据，可采用“优选图法，指导操作人员， 使之确定的每一步动作更加精确和科学。在这种状况较之传统人工操作模式下， 烧结各操作参数的离散程度将明显缩小，向着最佳区间，甚至最佳点靠拢的趋势 将非常明显。在系统更进一步优化后，可实现多种趋势分析”，计算机能够做出趋势预报， 及时为操作者提供更多的手段，相当于真正做到了类似于传统操作模式下，工艺 管理上经常会提出“早调、勤调、少调”的要求。烧结机在生产过程中应用本系 统后将更加趋向稳定。4. 系统的

9、兼容性、可扩充性本系统的建立遵循开放性原则，采用结构化体系，并对将来的发展具有完全 的兼容性和可扩充性。5. 系统的简便性、经济性控制系统主机设备采用性能价格比很高的西门子的S7-400系列产品，可靠性 高，维护工作量小，并且都是模块化结构，更换简单，在任何情况下，所有模块 和系统组件都能带电插拔，不影响生产的连续性。6. 系统扩展性工程师站及操作员站通过光缆构成以太网，便于与生产调度管理信息系统 （MES系统）和企业管理系统（ERP系统）连接，为MES和ERP系统准备了 大量的且是必要的数据，以供高层领导管理、决策。二烧结自动化仪表系统2.1烧结自动化系统2.1.1 概述300m2烧结机自动

10、化系统按工艺划分为原料烘干、原料进料、破碎系统（燃 料破碎）、配料系统、烧结冷却系统；烧结矿筛分系统、成品烧结矿系统和除尘 系统（配料除尘、主抽除尘、机尾除尘、成品除尘）等。2.1.2计算机控制系统的功能2.1.2.1电气顺序联锁控制系统功能2.1.2.1.1控制方式的选择控制设备的控制方式有两种：机旁操作方式和集中联锁操作方式。机旁操作方式用于生产设备的检修或单体试车，由机旁操作箱上的控制按钮启动和停止设 备。该方式适用于参与联锁的所有设备。仅在单个设备的维修及试运行时才使用 该方式。操作方式 ：机旁操作方式应用：维修及试运行操作地点：机旁操作箱或控制箱操作条件：操作箱上选择开关在机旁位置操

11、作按钮：操作箱上的正转、反转、停止，开阀、关阀、停止等按钮动作：不需考虑其它设备的状况便可独立地操作想要操作的设备。只有用硬线连接到配电屏或设备的保护开关上的安全 联锁，如跑偏、打滑、撕裂、过负荷跳闸等起保护作用。指示：设备运行、设备停车、过负荷跳闸及方式选择开关位置在OPS监控站上显示。集中联锁操作方式集中联锁操作方式用于正常生产。两种方式的切换靠生产机旁操作箱上的工 作制转换开关的转换位置确定。正常生产时，机旁操作箱的工作制转换开关处于 集中联锁位置，集中联锁是在设备现场的机旁操作箱上，将“集中-机旁”选 择开关选择在“集中”位置，由PLC控制系统通过运行用户应用程序及执行监控 站的指令对

12、控制系统的设备进行集中联锁控制，这是正常生产时所采用的方式， 设备按照控制系统运行的用户程序实现自动运行和停机。在控制系统监控站上对 必要的生产设备还设有远方操作方式，以保证生产进程的连续性和可靠性。 集中联锁操作方式即自动控制方式。该操作方式需有OPS及PLC正常工作的保证。设备操作在OPS监控站上 进行，由OPS监控站发出指令来完成控制功能。这种方式在正常生产中使用，在这种操作方式下，所有全厂的联锁设备可以 根据生产过程的需要对监控站的操作画面操作通过PLC对不同的系统工艺流程 进行选择、启动、停车，并加上必要的安全及联锁保护。OPS可根据不同的事故 状态生成不同级别的报警。在启动皮带机及

13、其他重要生产设备前，需发出启动预报电铃，以保证现场设 备以及人员的安全。操作方式:集中联锁方式应用：正常生产操作地点：机旁操作箱，OPS监控站操作条件：机旁操作箱选择开关选择为集中操作按钮及开设备的机旁操作箱选择开关关：OPS监控画面检查按钮、控制系统启动、停止启动、顺序停车、紧急停车等。动作：集中联锁控制。在这种方式下，安全联锁如跑偏、打滑、过负荷跳闸等及过程联锁均可通过PLC发出故障报警并 起保护作用。指示：设备运行、设备停车、过负荷跳闸及方式选择开关位置在OS的监控站上显示。报警：在这种操作方式下，启动预报电铃、接入PLC的安全报警以及系统故障报警均有效。2.1.2.1.2控制原则根据工

14、程生产工艺流程和电气联锁关系的特点生产控制系统划分为：原 料燃料进料系统;燃料破碎系统；配料混合系统；烧结冷矿系统；筛分系统； 成品烧结矿系统；除尘系统；返矿铺底料系统。每个生产控制系统均按照以下控制原则：A. 系统料线选择生产控制系统在起动之前，按照生产的需要，必须对构成该系统生产工艺流 程的料线分支进行选择，料线的选择在控制系统监控站上进行起点、中间点、终 点选择.B. 系统检查料线选择完毕，应对所选料线的工艺流程正确与否进行检查，通过控制系统 监控站的检查键完成，其目的是：确定工艺流程的正确确定生产予告电铃系统正常确定构成该料线的设备具备起动条件，当料线选择路由不合理或条件不 具备时，系

15、统自动发出误选择报警信号；起动条件包括：设备供电主回路电源上电设备供电保护回路正常设备机旁操作箱上工作制转换开关处于集中联锁位置设备事故开关处于非事故状态皮带机处于非跑偏状态其他准备条件当以上条件均满足时，监控画面的料线指示亮，显示料线正常，系统具 备起动条件。检查方式是靠按动监控站上的“系统检查”按钮手动地完成的。选择好 料线，按下“系统检查”按钮后，准备就绪的设备红色指示灯快闪，未准备就绪 的设备所有指示灯都不亮。C. 系统起动系统具备起动条件后，通过监控画面的起动按钮进行起动；系统起动时，首 先发出系统予告电铃，设备处于起动过程，按电气联锁方向设备间隔数秒时间顺 序起动，按逆料线方向顺次起动设备（防止堆料），以躲过电动机尖峰电流为目 的确定起动间隔时间（高压电机除外）;直至系统进料头部设备，停止系统予告电 铃，系统起动完毕，进入正常生产过程。当起动条件不够时，超过规定的时间， 系统将自动报警。为保证物料配比的一致性，配料称系统起动分正常起动和带料起动两种起动 方式：正常起动：当配料称下皮带上不带料时，选用该方式，即配料系统皮带 起动后，沿物料方向依此起动配料称。 带料起动：当配料称下皮带上带料时（事故停止配料系统时），选用该 方式，即配料系统皮带起动后，当配料称下皮带起动的同时立即