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三、系统组成
L1系统基于电仪一体化(电气、仪表共用)的PLC控制系统完成控制功能、采集数据,各子系统采用一套PLC系统和若干台HMI人机界面作为操作员站,环型光纤介质的工业以太网(Modibus
Ethernet)连接PLC系统和操作员站。子系统PLC主机与其控制的IO框架之间以冗余RIO链连接。
基础自动化由以下子系统组成:
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球团系统
球团成品运输、料仓自动化系统主要包括以下系统:
1.
球团成品运输自控系统(1#PLC):
由一个PLC机架和一个HMI工作站构成,配置一台打印机。主CPU采用Quantum
140系列处理器。设备放置在3#竖炉电除尘扩建主控室。正常生产球团成品系统监视和控制均在HMI工作站的CRT上。
2.
球团料仓系统(2#PLC):
由二个PLC机架和1个HMI工作站构成,配置一台打印机。放置在高炉球团料仓控制室,一台Quantum
140主机,CRT对24台电振动给料机进行监控,自动给料时完全由CRT来操作。
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原燃料供料系统
原燃料供应系统基础自动化系统由共4个PLC机架,1个HMI工作站组成。本系统通过环行以太网连接,通讯介质为光纤,通讯速率为100M,和槽下备料系统实时交换数据。设备的集中监视和控制在HMI上的CRT上进行。系统正常生产时,主要操作在4#转运站HMI上进行。
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槽下供料系统
槽下供料系统主要包括槽下矿槽、焦槽及相应振动给料机、闸门、皮带机、液压站等设备。系统由3个HMI工作站和8个PLC框架组成,与炉顶的信号连锁通过环型以太网通讯,PLC主要实现以下功能:槽下配料程序控制;振动筛控制;原燃料称量补偿;上料主皮带电气设备的控制;返矿、返焦等其它皮带机控制;液压站控制;称量斗闸门控制;槽下除尘系统电气设备控制。
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无料钟炉顶及其水冷系统
炉顶上料系统主要功能为设定布料矩阵和上料矩阵,与槽下系统一起控制高炉上料将高炉料正确的装入料罐,并控制炉顶设备,完成向高炉装料和按照布料矩阵进行布料。同时对炉顶的液压、水冷系统进行控制和监视。系统由两个HMI工作站和6个PLC框架构成,对炉顶上料系统包括炉顶上、下料罐(包括上下料闸、上下密封阀、均压及均压放散阀)、旋转布料器、探尺、炉顶水冷系统、液压站等设备进行监控,系统按照设定好的布料矩阵执行布料程序,保证炉料布料均匀,下料顺行。
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高炉本体
高炉本体采用全冷却壁结构,炉腹以上采用砖-壁合一冷却壁,炉腹、炉腰、炉身下部区域采用铜冷却壁。整个高炉设置冷却壁14段。系统由两个操作站和6个PLC框架组成,PLC和工作站通过交换机连接到环型工业以太网上,确保了数据传输的速度。PLC系统对炉本体各部分进行温度检测及报警,压力检测及报警,及使用减压阀组进行顶压调节控制。
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热风炉系统
济钢1750m3高炉,配置3座卡卢金式顶燃式热风炉。系统由以下各部分子系统组成:3座顶燃式热风炉;煤气、助燃空气输送系统;废气排放系统;冷风输入系统;均、排压系统;热风输送系统;煤气、空气预热系统;煤气吹扫(氮气)输入系统;热风炉烘炉、点火装置及加热系统;放散系统。
热风炉基础自动化系统共7个PLC机架,(其中电气专业4台,仪表专业3台),1个HMI工作站组成(包括2台服务器SERVER,1台图形客户端CLIIENT构成)。本系统通过以环行太网连接,通讯介质为光纤,通讯速率为100M,和其他系统实时交换数据。设备的集中监视和控制在HMI上的CRT上进行。热风炉系统PLC主要完成对热风炉系统各传动设备电气控制系统的工艺设备的监视和控制,各种在线的受控设备共为52(台)套。
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煤粉制备及喷吹系统
喷煤系统包括原煤储运和制粉喷吹两部分:原煤储运部分由济钢设计院负责设计;制粉喷吹部分由武汉院负责,共包括两套独立制粉系统,一个公用煤粉仓,一个并罐喷吹系列以及氮气球罐部分。PLC系统由6个QUANTUM机架,三台操作站组成,分别用于原煤储运、制粉喷吹、公用三部分。所有系统均采用编程序控制器进行自动控制。除了必要的手动控制外,整个控制过程均在HMI的监控下自动完成,并可以进行手动干预。
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软水及净循环系统
济钢高炉水处理系统主要包括以下内容:
1)软水补充水系统;2)软水密闭循环水系统;3)净循环水系统;4)渣处理浊循环水系统;5)煤气洗涤循环水系统;6)净化水增压系统;7)排水系统。系统使用了4个QUANTUM140机架,两个HMI操作站。通过HMI对以上各系统进行监控与调节。
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浊循环及污水处理系统
污水处理系统由以下各部分子系统组成:污水提升泵站;1-6#高炉污泥处理系统;新建1750立方米高炉污泥处理系统;污泥脱水间系统。本高炉污泥处理基础自动化系统共由4个PLC机架,一套QUANTUM140控制器,1个HMI工作站组成。与各系统通过以太网连接,通讯介质为光纤,实时交换数据。设备的集中监视和控制在HMI上的CRT上进行。
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渣处理系统
炉渣贮运系统由以下设备组成:渣-1皮带机;渣-2皮带机;渣-3皮带机;均化布料机横向皮带机;均化布料机牵引装置;均化布料机移动卸料车;10t抓斗吊。系统由3个PLC机架和两个HMI操作站组成,对以上各设备实现自动监控。系统控制使铁渣及时被处理。保证高炉及时、安全出铁。
二级过程计算机主要功能包括工艺技术计算、生产指导、过程监视、数据通信和生产报表等。数据库采用OROCAL9,前端开发工具为BORLAND
C++。二级系统主要实现了以下功能:准确的上料记录;精确的变料计算;及时的联合焦比计算;冶炼周期计算;自动生成的生产指标。系统投运以来,及时记录上料情况,过程主要参数,对于济钢高炉炼铁成本核算、制定调整生产指标和提高产品质量起到了重要的作用。系统配置图如下:
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