炼钢厂30T电弧炉电气自动化控制技术文件

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《毕业设计(论文)-plc电弧炉控制系统总体设计》[管理资料]

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摘要电弧炉炼钢是靠电极和炉料间放电产生的电弧,使电能在弧光中转变为热能,并借助辐射和电弧的直接作用加热并熔化金属和炉渣,是冶炼某些特殊金属及合金必须使用的炼钢方法。

论文以40吨电弧炉计算机控制系统为背景,在查阅了大量国内外相关文献的基础上,综述了电弧炉控制技术的发展历程、研究现状及今后的发展趋势。

根据电弧炉熔炼工艺对控制系统的控制要求,给出了控制系统总体设计方案,对电弧炉计算机控制系统的硬件系统配置作了详细的说明。

在电极调节器控制方案设计的基础上给出了实用的控制算法的实现方法,应用日本欧姆龙系列编程软件编写了整个控制系统控制软件,包括电极调节控制单元、液压站控制单元、真空开关合、分闸控制单元、变压器调压换档控制单元和其它逻辑控制单元。

关键词:电弧炉,电极调节,计算机控制,PLCABSTRACTThe steel-making of Electric Arc Furnace transfers the electricity to heat by the arc between electrode and charging. The Arc and its radiation melt the metals along with slag, it is the essential way to produce the special steel and alloy.The thesis is based on the 40-Ton electric arc furnace computer distributed control system of the Second Steel-making plant. The summaries of the historic, present state and perspective trend of control techniques of electric arc furnace are based on consulting a great deal of documentation. According to the control demands of the system, the system’s solving scheme is presented. The thesis thoroughly describes the hardware configuration of the computer distributed control system of electric arc furnace. Based on the design of the electrode’s position control algorithm,the realization method of control algorithm is proposed. The control software is designed with the Omron series programming language produced by Siemens Company, including electrode’s position control unit,hydraulics control unit, vacuum switch on/off control unit, changing the level of transformer control unit, oxygen gun movement control unit and other logical control units.Key words: Electric Arc Furnace, Electrode Regulator, Computer Control.,PLC第一章概述 (4): (5)电弧炉系统 (5)电弧炉炼钢发展概况 (5)电弧炉炼钢的特点 (6)电弧炉炼钢计算机控制发展概况 (7)电弧炉炼钢设备概括 (7)电弧炉炼钢的机械设备 (7)电弧炉炼钢的电气设备 (9)电弧炉炼钢过程及工艺简介 (10)电弧炉炼钢过程 (10)电弧炉炼钢工艺简述 (12)电弧炉工艺对控制系统的要求 (12)电弧炉炼钢工艺对电极调节器的要求 (13)本论文所做的工作 (13)第二章电弧炉控制系统 (14)电极升降自动控制系统 (14)液压、水冷、气动控制系统 (16)液压控制系统 (16)水冷控制系统 (17)气动控制系统 (17)PLC控制系统 (18)计算机在电弧炼钢中的应用 (18)电弧炉PLC控制系统的构成 (19)电弧炉PLC控制系统的功能 (20)第三章电弧炉电极控制的建模 (21)电极系统电气部分建模 (21)单向电极的建模 (22)三相电极的建模 (23)电极工作原理及性能要求 (27)工作原理 (27)性能要求 (28)传动系统的建模 (29)第四章电弧炉控制系统的软硬件设计 (30)变压器保护 (30)液压站控制 (32)炉体操作 (37)水冷系统 (42)事故报警 (44)上料系统 (45)电弧炉控制系统程序的检查和编译 (48)结束语 (50)参考文献 (51)致谢 (52)第一章概述:钢包精炼炉,是用来对初炼炉(电弧炉、平炉、转炉)所熔钢水进行精炼,并且能调节钢水温度,工艺缓冲,满足连铸、连轧的重要冶金设备。

小议钢铁厂电气自动化控制技术

小议钢铁厂电气自动化控制技术

小议钢铁厂电气自动化控制技术发布时间:2021-07-09T10:41:20.113Z 来源:《中国电业》2021年3月8期作者:谢福[导读] 在钢铁厂生产过程中,实现电气自动化控制,提高设备应用可靠性,工作内容主要是钢铁厂的设备可以在特定性的环境中以及规定的时间内发挥相应功能。

谢福中国宝武太钢集团山西太原 030003摘要:在钢铁厂生产过程中,实现电气自动化控制,提高设备应用可靠性,工作内容主要是钢铁厂的设备可以在特定性的环境中以及规定的时间内发挥相应功能。

伴随科学技术水平不断提升,钢铁厂中的电气自动化设备逐渐系统化,实现智能化以及模块化发展,这种趋势的发展逐渐成为必然的形势,同时智能化设备在使用过程中需要工作人员给予更加精细化的维护,应用的费用成本也会提升。

本文通过钢铁厂电气自动化控制技术措施进行分析,结合电气自动化技术工艺特点分析,提出具体应用措施,促进钢铁厂运行稳定性以及可靠性。

关键词:钢铁厂;电气自动化;控制技术我国出现电气自动化控制技术主要是从上世纪50年代开始,技术主要适用范围较大,在工业发展中我国也进行了多次的改革,电气自动化的应用逐渐朝着更好的方向发展,效果较好。

工业发展过程中,在其生产流程中,通过自动化设备的控制以及监测,生产流程可以处于最佳状态,缺乏电气自动化控制技术前提下,现代化工业也会失去应有的基础。

自动化控制技术、计算机技术以及传感技术等发展,实现多种技术综合利用逐渐成为可能。

在生产领域中,自动化技术逐渐替代传统化的机械技术,钢铁企业在发展过程中规模较大,流程存在复杂性,自动化要求较高,因此需要不断完善和改进,以此提高生产效率。

一、电气化自动控制技术类型概述(一)传感器技术首先是压力传感器,在钢铁工业发展以及仪表管理过程中使用较多的是传感设备,这一设备应用领域较多,目前在工业领域管理中应用最多,囊括制造管理工作、铁道建筑等,同样的在钢铁企业中应用也比较广泛。

其次是温度传感器,这一设备在使用过程中可以有效感知温度,同时将感知的信息转化为可传输的信号,设备主要工作是监测锅炉炉体的实际度数变化,温度传感器设备属于温度度量设备的重要设备,具有关键性作用,同时可以保证多种类型感应设备的使用。

30t电炉炼钢工安全技术操作规程

30t电炉炼钢工安全技术操作规程

30t电弧炉安全技术操作规程1、工作前必须详细检查机械、电器、炉墙、冷却系统等设备是否正常,特别要注意回水是否畅通。

2、进料时必须专人指挥,按工艺规定进料,禁止并防止将密封容器或其它爆炸物等炉料装入炉内,料高时用重锤压料。

3、进料时,人员必须距炉子安全地方,严禁进料时人员站在炉子周围近处,特别是进二、三次料时,以防炉内钢渣飞出伤人。

4、由于本电炉结构特点,装料时必须用专用料桶,严禁超装。

并必须非常重视渣线保护,严禁穿炉。

5、根据炼钢的特点,前后炉坑应保持干燥,如有积水必须及时清除,以防钢水、钢渣流入引起爆炸。

6、吹氧助熔操作,应先检查通氧工具是否完好,开氧阀要有专人负责,其周围不准吸烟及带有其它火种,严禁将氧气管压入料内进行无人吹氧。

必须注意吹氧角度、位置、谨防损坏水冷炉壁。

7、熔清后不准往炉内丢空心管子和下炉工作,操作时不准用潮湿的工具搅拌钢水。

8、进炉料,添加合金及各种辅助材料,人应站门两侧不得面对炉门操作。

9、熔化期需加矿石脱碳时严禁低温加矿。

加矿不能过猛,应多批少量,以防造成大沸腾,万一出现大沸腾进,向出钢口方向摇炉,角度不得大于5℃。

10、使用各种辅助材料,必须预先干燥后方可入炉。

严禁潮湿材料入炉。

11、接电极或上炉顶检修,必须待断开301开关,看清电源信号红灯灭,黄灯亮后,合好手动开关方可进行工作。

12、送电后人不准在电缆下通过,严禁带负荷送电和换压。

13、为防止弧形架等炉体受热变形。

渣车上的两个渣缺罐必须用干燥的废物降渣,严禁用潮湿物或水,也不得使用还原剂,如矽粉、铝粉等,以免引起爆炸或浪费。

14、还原时,一律用圆钢作看渣之用,严禁用空管。

使用工具,冷、热要分清,撬棒、铁杆不用时要摆放整齐。

15、出钢口要想周到些,出钢前必须与配电工联系,切断电源、升高电极、方可出钢。

16、出钢口不能自动被钢水压开,系用烧氧操作。

人要注意站立位置,一定在带好面罩。

17、锤打扒杆,样瓢、炉前加还原剂(碳粉、矽粉、铝粉等)操作,要注意四周工作人员,以防火喷及钢渣飞溅伤人。

炼钢厂30T电弧炉电气自动化控制技术文件综述

炼钢厂30T电弧炉电气自动化控制技术文件综述

天远炼钢有限公30T电弧炉电气控制系统改造技术文件供方:XXXXXXX需方:天远炼钢有限公1.总则电弧炉电气控制系统主要完成三相电极升降及自动功率控制功能,要求技术先进、性能可靠,操作方便。

2.系统构成及说明2.1 硬件:操作台(上位机:17‘液晶显示,256M/40XCD/80G,PLC:S7-300,CPU314系列)2.2 软件:西门子最新授权的相关软件STEP7,上位机组态软件KINGVIEW2.3 系统功能说明如下:2.3.1 上位机具有管理、参数显示功能。

能够显示三相冶炼电流、电压、给定电流数值,具有棒图显示。

同时还可以通过上位机控制三相电极手动升降速度。

2.3.2P LC采用西门子最新产品(S7-300,CPU314,模拟量为光隔12BIT,开关量为16BIT,备用I/O点为10%)2.3.3操作台仪表显示三相冶炼电压、电流;档位显示;高压分、合闸显示;炉变故障显示;液压站控制等2.3.4设定电流采用电位器给定,电流调节采用最优模糊控制方法,三相冶炼功率平衡,自动设定非灵敏区,控制支臂升降,有手动/自动两种方式。

2.3.5自动起弧,穿井快速跟踪。

2.3.6低压电器元件采用国内名牌产品以上技术要求可在技术交流中具体明确1概述电弧炉以及精炼炉在运行过程中其产生的高次谐波及强电磁场所形成的强大干扰,是严重威胁控制和通讯系统安全运行的主要原因。

50吨炼钢电弧炉的电炉变压器额定容量为31500KVA,二次额定电流可达到42KA以上,其冲击和短路电流有时可达到和超过100KA。

强电磁场和电弧的弧光放电引起的宽带噪声干扰及高次谐波分量与闪变(电压波动),成为计算机及通讯网络,电子设备稳定和安全运行的主要问题。

在方案设计和系统设计及PLC选型以及制造工艺设计时,都必须充分考虑和关注到系统所处的恶劣运行现场工业环境的抗扰问题。

在为太钢集团公司第一炼钢厂设计的50吨炼钢电弧炉及60吨钢包精炼炉控制系统中?穴50吨电弧炉和60吨钢包精炼炉的系统总结构图略,可向作者索取?雪,两台电炉的控制系统全部采用SIEMENS公司的S7-300系列PLC及其通讯技术。

30T转炉技术操作规程

30T转炉技术操作规程

30T转炉技术操作规程二、 30T转炉工艺流程转炉炼钢是将铁水通过吹氧熔炼、脱渣、添加合金,到达所要求钢种化学成份的一种冶炼工艺,其流程如下:炼铁厂来的铁水→兑入转炉→吹氧熔炼→加造渣剂、冷却剂→转炉前倾,测温、取样、出渣→根据炉前化验结果确定是否补吹→加脱氧剂、合金→炉后出钢→前倾出渣三、转炉设备主要技术参数〔一〕转炉主体转炉设备简介本转炉公称容量为30T,最大操作力矩为1000KN·m,由4台交流变频调速电机传动,倾动转速为0.1rpm~1.22rpm,启动时间为2ec~4ec。

转炉润滑由驱动端及游动端稀油站提供。

转炉局部主要用电设备及性能参数如下:1、电机〔多频调速〕 YZP2809-6,N=22KW,AC380V,85.5A最大过载2.5倍,H=981rpm(50HZ)绝缘等级H,防护等级IP54,数量4台。

2、制动器型号YWB315-800-1000电力液压块或制动器,常闭式推动器Ed800-60,AC380V,50HZ,N=330W,4个。

3、旋转编码器型号8.582300421024,双某某,输出线路R422〔带反相信号〕供电压10~30V,脉冲速率1024,每台电机一个,共4个。

4、主令控制器 DK12-D-CD控制电路数,输出状态DL NPM四线常开常闭式,DC24V 5、稀油站驱动端稀油站型号某YZ-63G,电机型号Y100L1-4,N=2.2KW,h=1430rpm,电加热器12KW 1台。

游动端稀油站型号某YZ-10G,电机型号A02-8014-B14,N=0.55KW,h=1430rpm,电加热器2KW 1台。

转炉操作倾动过程转炉平均冶炼周期为28min~30min,每个周期内的一般前倾4次,后倾1次,完成整个周期的操作过程。

1、兑铁水,加废钢过程主控制室手动操作转炉前倾,使转炉前倾约45°~60°间兑入铁水,兑完铁水后参加废钢〔生铁〕,参加铁料完成后,手动将转炉摇向“零”位,并停止在“零”位。

炼钢厂30T电弧炉电气自动化控制技术文件

炼钢厂30T电弧炉电气自动化控制技术文件

天远炼钢有限公30T电弧炉电气控制系统改造技术文件供方:XXXXXXX需方:天远炼钢有限公1.总则电弧炉电气控制系统主要完成三相电极升降及自动功率控制功能,要求技术先进、性能可靠,操作方便。

2.系统构成及说明2.1 硬件:操作台(上位机:17‘液晶显示,256M/40XCD/80G,PLC:S7-300,CPU314系列)2.2 软件:西门子最新授权的相关软件STEP7,上位机组态软件KINGVIEW2.3 系统功能说明如下:2.3.1 上位机具有管理、参数显示功能。

能够显示三相冶炼电流、电压、给定电流数值,具有棒图显示。

同时还可以通过上位机控制三相电极手动升降速度。

2.3.2P LC采用西门子最新产品(S7-300,CPU314,模拟量为光隔12BIT,开关量为16BIT,备用I/O点为10%)2.3.3操作台仪表显示三相冶炼电压、电流;档位显示;高压分、合闸显示;炉变故障显示;液压站控制等2.3.4设定电流采用电位器给定,电流调节采用最优模糊控制方法,三相冶炼功率平衡,自动设定非灵敏区,控制支臂升降,有手动/自动两种方式。

2.3.5自动起弧,穿井快速跟踪。

2.3.6低压电器元件采用国内名牌产品以上技术要求可在技术交流中具体明确1概述电弧炉以及精炼炉在运行过程中其产生的高次谐波及强电磁场所形成的强大干扰,是严重威胁控制和通讯系统安全运行的主要原因。

50吨炼钢电弧炉的电炉变压器额定容量为31500KVA,二次额定电流可达到42KA以上,其冲击和短路电流有时可达到和超过100KA。

强电磁场和电弧的弧光放电引起的宽带噪声干扰及高次谐波分量与闪变(电压波动),成为计算机及通讯网络,电子设备稳定和安全运行的主要问题。

在方案设计和系统设计及PLC选型以及制造工艺设计时,都必须充分考虑和关注到系统所处的恶劣运行现场工业环境的抗扰问题。

在为太钢集团公司第一炼钢厂设计的50吨炼钢电弧炉及60吨钢包精炼炉控制系统中?穴50吨电弧炉和60吨钢包精炼炉的系统总结构图略,可向作者索取?雪,两台电炉的控制系统全部采用SIEMENS公司的S7-300系列PLC及其通讯技术。

30t电弧炉炉门碳氧枪技术协议

30t电弧炉炉门碳氧枪技术协议

30t电弧炉炉门碳氧枪技术协议1、有关电炉主要技术条件:电炉规格:30t电弧炉变压器功率:18000KV A出钢量:38~45t/炉炉壳外径:φ4.6m ,砌砖后炉膛内径:φ3.53m,电极同心圆直径φ1.1m 电极直径:φ450 mm炉门口尺寸:750X550mm熔池深度:715mm。

原料:废钢、生铁、钢屑等。

2、现场设施条件闭路循环水系统压力0.25-0.3MPa供氧系统压力0.8-1 MPa㈢、炉门碳氧枪技术要求:1、炉门碳氧枪系统由水冷喷枪、液压站机械手、供氧系统、液压系统、水冷系统等部分组成。

乙方应根据现场需要实现现场或控制台控制的相互转换。

来实现炉内切割废钢、助熔等功能。

2、功能要求:①双流道超音速水冷氧枪实现高速供氧。

②氧枪大臂可以实现升降,便于根据钢液面的变化而实时调整。

③氧枪枪体可以实现进退,左右摇摆。

④采用旋转接头实现介质源的供给。

⑤碳粉系统提供均匀碳粉射流。

3、控制要求①氧气设流量计量和调节装置。

②氧气设压力稳定和设定装置。

③氧气进行单独控制。

④采用有线遥控控制炉门氧枪及开关氧气。

⑤对冷却水系统进行压力,温度监控。

⑥对液压站系统进行压力监控。

⑦碳粉系统的流速监控和调节。

⑧PLC实现自动化控制。

⑨设备需具有故障(碳氧枪喷嘴堵塞,循环水路故障等)报警、自动退枪功能。

㈣、碳氧枪系统工艺参数:1、碳氧枪①、碳氧枪采用超音速拉瓦尔喷孔。

碳氧枪孔数:三孔(喷氧孔两个,喷碳孔一个)②、双孔夹角30°,双孔由一路氧气阀站供氧。

③、碳氧枪轴线与喷氧孔轴线夹角35°。

④、喷碳孔轴线与氧枪轴线保持一致。

⑤、枪体总长依现场条件设计确定。

氧气流量Q=2000Nm3/h;工作氧压p=0.8~1.2MPa;马赫数M=1.8;氧枪体直径140;氧枪进口压力0.8 MPa;喷枪最小流量为1000Nm3/h,最大为2000 Nm3/h;⑥、枪冷却水用量约50 m3/h;⑦、枪体结构材质:枪体为多层管式结构,内层为1Cr18Ni9Ti无缝钢管;中、外层管为无缝管,材质为20G;喷头材质为纯铜铸造。

30t高功率电弧炉技术参数及设备清单

30t高功率电弧炉技术参数及设备清单

概述1.技术方案的依据而编制的。

方案是按照三位一体短工艺流程生产线的基本要求和行业常规条件;并参照国家有关标准进行设计的。

2.设备特性2.1特点及用途30t高功率炼钢电弧炉采用管式水冷炉壁、管式水冷炉盖、偏心底出钢、采用铜-钢复合导电横臂、集束式大截面水冷电缆、变压器侧出线、水冷铜管短网、电极升降自动调节控制系统等。

炉体结构形式上采用连体式、可分离式炉壳、管式水冷炉壁、管式水冷炉盖、偏心底出钢。

还可根据需要在炉体上配备三支纯氧助熔烧嘴,炉门也可配炭氧枪以缩短冶炼时间,降低电耗成本。

采用泡末渣埋弧操作工艺,水泼渣技术。

本设备用于冶炼各种普碳钢、优质碳结钢、低合金钢、合金钢等,并为LF精炼炉设备提供初炼钢水。

2.2炉子年产量最大出钢量45吨每炉平均出钢量40吨(留钢~6吨)炉子冶炼周期时间≤120分每天冶炼炉数>13炉年作业时间310天单炉年产钢量≥16万吨2.3工艺流程炼钢工艺流程如图所示:附件一主要技术参数及设备说明一、30t高功率电弧炉主要技术参数序号名称单位数值附注1.1电炉容量公称容量t 30平均出钢量t 40 每炉留钢5-7t1.2平均冶炼周期min ≤1101.3单炉年产钢量万吨≥161.4年作业率% 85 310天1.5日冶炼炉数炉>131.6摇架导轨中心距mm 5100 高架式1.7出渣方式水泼渣操作1.8炉体装置炉壳内径mm Ø4600熔池直径mm Ø3700熔池深mm 830 含渣层厚100-150mm 熔池容积m3 7.65炉底耐材厚mm 650钢液容积m3 5.7钢液质量t 38(新炉衬)比重7t/m3炉内总容积m3 31.75炉壳总高度mm 3500水冷炉壁面积m2 20.5 管式炉门尺寸(宽×高)mm 1000×760EBT出钢口直径 mm Ø130EBT出钢启动方式液压及手动水冷炉壁型式水冷密排管式炉壳更换方式可分体吊装上炉壳尺寸、重量下炉壳尺寸、重量、含耐材总重1.9 炉盖炉盖提升高度mm 400电极心圆直径mm 1150±10炉盖提升时间s <60炉盖旋开角度(°)-75旋开速度(°)/s ≤1.5传动控制方式PLC-液压炉盖水冷面积m2 17 水冷密排管式1.10 短网电参数相电抗绝对值mΩ/相 2.46三相电抗不平衡≤ 5%1.11 电炉变压器额定容量KVA 20000 可长期超载20%一次电压KV 35二次电压V 500-380-260二次额定电流 A 30388调压方式有载电动调压进出线方式顶进,侧出,三角形内封口1.12 电极升降装置电极升降行程mm 3100电极直径mm Ø450 国产高功率电极上升最大速度m/min 6下降最大速度m/min 4控制方式PLC-电液比例阀电极调节器响应时间s ≤0.31.13 炉体倾动装置出钢最大倾角(°)20 正常出钢12°-15°出渣最大倾角(°)15出钢(出渣)倾炉速度(°)/s 1 出钢快速回倾速度≥3 控制方式PLC-比例阀1.14 冷却水装置进水压力MPa 0.25-0.3(表压)带显示进水温度℃<35 带显示出水温度℃<55 有报警冷却水耗量m3/h炉盖160 工业水炉壁200 工业水变压器50 工业水其它m3/h 110 工业水合计520水质要求PH 7-8.5总硬度dH 10 以现有水质为准悬浮物mg/l ≤45 以现有水质为准导电率µs/min ≤500 以现有水质为准1.15 液压系统工作压力MPa 10-12泵流量l/min 117×3工作介质水一乙二醇(甲方自备)柱塞恒压变量泵型号ATV55DR额定压力/最大压力bar 350/400排量Ml/r 117配用电机Y225M-6 30kW数量台 3生产厂美国派克电液比例阀型号4WRGE16E200额定压力bar 315流量L/min 200数量台 3型号4WR225E325额定压力bar 315流量L/min 325数量台炉体倾动一个生产厂美国派克高压罐(皮囊储能器组)数量 1 组8个容积m3 0.8 (事故状态可将电极提起)集液箱容积m3 4.5材质不锈钢1.16 压缩空气系统耗量Nm3/h 4 不含炭枪用气压力MPa ≥0.41.17 耐火材料重量t -601.18 炉体吊装重量t -801.19 金属结构重量t -190 不含液压及电气设备重量二、机械设备说明30t高功率电弧炉为炉盖旋开顶装料式(操作形式:左操作),其机械部分由倾动装置、炉体装配、水冷炉盖、炉盖提升及旋转装置、电极升降装置、大电流线路、冷却水系统、液压系统、气动系统等组成。

钢铁工厂生产中电气自动化控制技术的具体应用

钢铁工厂生产中电气自动化控制技术的具体应用

钢铁工厂生产中电气自动化控制技术的具体应用摘要:随着我国社会经济的快速发展,电气自动化控制技术在工业领域,扮演着越来越重要的角色。

本文探索了钢铁工厂中电气自动化控制技术的应用,从电气自动化控制的基本原理入手,明确了其在现代工业中的定义和分类,并在此基础上,详细讨论了电气自动化如何有效提高生产效率。

希望通过本文的介绍,可以提高电气自动化控制技术在钢铁工厂中的应用。

关键词:钢铁工厂;电气自动化控制;具体应用引言:随着工业4.0时代的到来,自动化技术在全球范围内得到了广泛的应用和推广。

特别是在重工业领域,如钢铁工厂,电气自动化控制技术已经成为生产过程中不可或缺的核心技术。

其不仅大大提高了生产效率,还确保了产品的质量和一致性。

然而,尽管电气自动化控制技术在工业生产中的应用已经相当普遍,但其深层次的原理、应用和未来发展趋势仍然是许多人关心的焦点。

一、电气自动化控制技术的基本原理自动化控制,简称自控,自动化控制是指在没有人直接参与的情况下,通过外部设备或系统,使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律或程序运行。

一般在钢铁工厂生产中,电气自动化系统中会先使用传感器收集生产过程中的各种数据,并将这些数据传送给控制器。

控制器根据预设的控制算法或规则,生成相应的控制指令,然后通过执行器去影响或改变被控对象或环境。

以钢铁工厂的轧制过程为例,传感器会实时监测轧件的厚度和温度,并将这些数据传送给控制器。

控制器根据预设的厚度和温度范围,生成相应的控制指令,然后执行器根据这些控制指令,实时调整轧机和冷却系统的工作状态,以确保轧件的厚度和温度始终处于最佳状态。

二、电气自动化控制技术对生产效率的影响1、生产效率的定义和测量方法生产效率是指在一定时间内,生产单位产品所消耗的资源(如原材料、能源、人工等)的数量。

其是衡量生产活动效果的一个重要指标,反映了生产过程中资源的利用效率。

生产效率高意味着生产同样数量的产品所需的资源较少,生产效率低则意味着生产同样数量的产品所需的资源较多。

基于电气自动化设备管理体系提高炼钢作业率

基于电气自动化设备管理体系提高炼钢作业率

基于电气自动化设备管理体系提高炼钢作业率
随着工业化的发展,炼钢工艺不断更新,以减少不必要的物料损失和提高设备利用率为目的,出现了电气自动化设备管理体系。

这个体系是指,在炼钢过程中采用电气自动化技术,对钢铁生产中的各个环节进行管理,以达到提高作业率的目的。

在传统的炼钢工艺中,过程控制一般采用手工操作,人工控制不仅效率低下,而且存在误操作的风险。

而采用电气自动化技术后,可以通过自动控制系统,对整个工作过程进行监测与控制,减少人为的干预,从而提高生产效率、质量和稳定性。

具体而言,电气自动化设备管理体系包括以下几个方面:
1. 自动化制程控制:通过自动控制系统实现对钢铁生产过程中的各个环节进行全面控制,增加生产的效率和质量。

包括喂料、混合、热处理、熔炼、浇铸等。

2. 生产跟踪:通过采用传感器、自动识别技术和数据连接等手段,对钢铁生产过程产生的各种信号和数据进行跟踪和分析。

以便及时发现问题和进行调整和优化,保证生产的稳定性和一致性。

3. 排错系统:通过实施排错系统,快速有效地解决常见的故障问题,提高设备的利用率,减少停机时间和设备维修成本。

4. 自动化仓储系统:通过智能管理储料仓库,实现自动化配料、存储和供应,减少库存和运营成本。

同时,自动化仓储系统可以大大提高物料收发效率,加快生产过程的速度和稳定性。

总的来说,电气自动化设备管理体系的实施,有助于提高炼钢作业率,保证生产的稳定性和一致性,降低生产成本,并提高了产品的质量和产量,对钢铁行业的发展具有重要的意义。

炼钢厂转炉系统自动化控制

炼钢厂转炉系统自动化控制

炼钢厂转炉系统自动化控制摘要:目前,转炉炼钢所采用的自动控制系统,满足了氧气转炉的冶炼生产、生产与信息管理、新技术的开发需要,创造的巨大的经济效益,具有广阔的推广价值。

本文通过对自动化控制系统作简单介绍,并对其工艺和带来的效果进行分析,为炼钢厂转炉系统自动化控制的了解提供参考。

关键词:炼钢厂转炉系统;自动化1炼钢厂转炉的工艺和系统功能1.1转炉炼钢的工艺目前,在不同的程度上对容积比较大的转炉炼钢所采用的均为自动控制。

本文将对自动化控制系统作简单介绍,包括转炉本体、散装料、一次除尘(oG 法)、吹氩站、循环的水泵房、炉后铁合金、二次除尘、混铁炉的除尘、三万气柜、VD炉水的处理等。

冶炼散装料主要是通过四条胶带机由低位料仓将转炉炼钢需要加入的配料送到转炉炉顶料仓;转炉本体作为整个系统核心的部分,进行转炉吹氧炼钢,到1700℃时从炉后钢包流出钢水,然后向转炉吹氮,经过溅渣护炉,向炉前出渣;把钢水倒入钢包之后,加入合金调节钢水成分;转炉烟气通过两个除尘的系统排出:一次除尘系统是通过高压的风机从转炉烟罩抽风,二次除尘系统是通过高压的风机,抽出天车从转炉倒入钢水的烟气。

1.2转炉系统功能系统对于生产全过程的情况进行监视,控制和管理的过程,这一点相较于过去的传统生产而言,更加精确的将生产过程中的数据进行了定位,检测,能够让操作人员对于生产过程中的实时参数更加的了解,这样转炉的运用就能够更加的高效和安全。

典型的转炉自动化控制系统的主要组成部分分为过程控制计算机,微型计算机和各种自动检测仪和电子称量装置等各个部分,这些部分共同组成了转炉的自动化系统,而且辅助系统还分为了供氧系统,原料系统和煤气回收系统等,这些都由计算机测控系统来检测。

计算机测控在本次研究中,采用的是PLC系列的产品,选择CPU 是系列中较为高性能的53414CPU型号,现场总线采用的是CRP系列产品,编程软件使用施奈德的产品Concept2.6。

系统自动化的过程主要设置三个级别来进行控制,首先是生产管理级别,然后是过程控制级别,最后是基础自动化级别,这些级别都是利用本次研究中的基础自动化控制级来进行编程的,这些自动化控制系统可以对炼钢厂转炉的数据进行采集,然后对于数据进行顺序的控制,监控的操作和通讯的各种过程控制,这些过程控制构成部分主要是由服务器,交换机和工作站等部分,这个系统自动化控制的试验数据主要是能够存储并且用于研究,所以系统自动化控制的价值还是非常重要的,实现了对于炼钢整个郭晨的参数科学化跟踪,能够对于数据进行分析和管理,整个系统的操作站是西门子的工业型号Win2000+SP3操作系统,性能卓越,能够通过以太网卡、双绞线与工业以太网相接。

钢铁厂的电气自动化控制技术分析

钢铁厂的电气自动化控制技术分析

钢铁厂的电气自动化控制技术分析摘要:在对钢铁厂内部设备进行电气自动化控制时,可以提高综合管理水平。

因为当前在进行钢铁厂建设时,引进的设备内部结构更加精密,在对各项设备进行管理时,如果采用人工管理形式,无法对所有设备运行情况进行全方位了解和控制,也难以对设备故障问题进行全面预防和消除,因此需要借助电气自动化控制技术,对设备进行集成化管理,要提高设备应用安全性和可靠性,为钢铁厂日常生产提供有效支持。

本文就钢铁厂的电气自动化控制技术进行相关分析和探讨。

关键词:钢铁厂;电气自动化;控制技术;分析在当前时代背景下,一些电气自动化技术已经融合到钢铁厂日常经营和生产中。

钢铁厂要想创造更多经济效益,就需要引进更加先进信息技术,同时要对所有设备进行有效管理。

企业还要对各个生产环节进行完善和优化,通过对生产技术潜力进行深度挖掘,确保钢铁制造工作能够顺利开展。

钢铁厂在对电气自动化控制技术进行应用和管理时,需要构建针对性技术研发体系,要在现有技术基础上对其进行创新性应用,确保产品生产品质能够得到进一步提升,促进整个行业健康发展[1]。

一、电气自动化控制技术应用特点电气自动化控制技术在发展期间融合了一些新型科学技术,在应用时具备较多优势,将电气自动化控制技术与钢铁厂生产进行有效融合,可以满足生产力发展要求,并且为钢铁厂变革提供有效的技术支撑。

因为在进行工业生产时,对各项机械设备需求量比较大,利用自动化控制技术满足生产目标基础上提高作业效率,还可以保证生产安全性,同时降低人力和物力资源投入力度,能够为钢铁厂带来更多综合效益[2]。

二、钢铁厂的电气自动化控制技术应用措施(一)可编程逻辑控制器技术电气自动化控制技术应用范围比较广,将其作用于钢铁厂建设过程中,可以满足钢铁厂实际发展需求。

在对现有自动化生产技术进行升级和优化时,可以提高各个生产环节操作稳定性。

企业要借助自动化控制技术,对产品资料进行收集,同时满足行业进步需求,通过构建完善产业链,促进各个产业进行有效发展。

转炉炼钢的新型自动化电气控制技术初探

转炉炼钢的新型自动化电气控制技术初探

转炉炼钢的新型自动化电气控制技术初探近几年以来,随着我国科技与经济实力的不断发展,使得我国的工业也在持续的發展,人们对于钢铁的需求量日益增加,质量要求也变得越来越高。

但是我国的炼钢技术深受传统技术的约束,与此同时,我们在转炉炼钢技术方面的水平也不高,导致生产的成本较高,而产品的质量却没有达到好的效果,不能满足人们对于钢铁的大量需求,这在一定程度上限制了我国钢铁行业的发展。

因此,这就要求我们要在转炉炼钢技术有所创新。

我们可以采用新型自动化电气控制技术来进行转炉炼钢,从而生产出低成本高质量的产品,保障钢铁行业的发展。

本文主要对转炉炼钢中的新型自动化电气控制技术进行探究。

标签:转炉炼钢;新型自动化;电气控制技术科技的大力发展使得电气自动化技术广泛的应用于各个行业当中,而现阶段钢铁行业面临的严峻形势,也使得自动化电气控制技术成为转炉炼钢中值得信赖的技术支撑。

钢铁作为工业生产中的重要部分,要想在激烈的市场竞争当中脱颖而出,一定少不了先进技术的支撑,即:电气自动化控制技术。

应用此技术来提高转炉炼钢的技术水平,符合我国提出的绿色生产理念,不仅使得钢铁产品的质量和效率大大的提高了,而且有助于我国的经济持续的发展下去。

1 电气自动化控制技术1.1 发展电气自动化控制技术的意义近年来,随着我国工业化技术水平的不断提升,电气自动化控制技术的应用也越来越广泛,它已经成为大多数新兴企业发展的核心。

一些劳动生产力也随之被电气自动化控制技术代替,这样不仅降低了人工不必要的成本,而且会产生巨大的经济效益,操作的可靠性和安全性也更有保障,它已经成为企业发展的主要路线,劳动强度的降低使一些重劳力变得轻松起来。

一些高等的院校也在跟随者时代的发展开设相关的专业,而且学生们也很倾向这种专业,因为电气自动化控制技术可以和人们的日常生活紧密联系,方便生产和学习生活,这是很重要的一点,它的技术相对来说比较成熟,在各个行业广泛的应用着,工业、农业、国防等应用中随处可见,社会的经济也因此飞速发展。

十项炼钢厂供电与电气设备安全管理范本(2篇)

十项炼钢厂供电与电气设备安全管理范本(2篇)

十项炼钢厂供电与电气设备安全管理范本一、综述炼钢厂作为一个重要的工业企业,供电与电气设备的安全管理至关重要。

为了确保炼钢厂的供电安全和电气设备运行平稳,我们需要建立有效的管理体系和措施。

本文将以十项供电与电气设备安全管理措施为主要内容进行阐述。

二、生产总体情况炼钢厂是一个大型钢铁生产企业,涉及到大量的供电与电气设备。

为了满足生产需求,我们采用了高压供电系统和大量的电气设备,以确保生产线的正常运行。

然而,这也给供电与电气设备的安全管理带来了挑战。

三、供电系统安全管理1. 安全管理责任:明确供电系统安全管理的责任单位和责任人,建立健全的管理体系,确保供电系统的安全运行。

2. 供电设备检测:建立供电设备定期检测机制,对供电设备进行定期巡检和维护,确保设备的安全可靠。

3. 供电系统运行监控:建立供电系统运行监控体系,实时监测供电系统的运行状况,及时发现并处理异常情况,确保供电系统的稳定运行。

四、电气设备安全管理1. 设备购置入库管理:建立电气设备购置和入库管理制度,确保购置的设备符合质量要求并正常入库。

2. 设备巡检与维护:制定电气设备巡检和维护计划,定期对设备进行巡检和维护,确保设备的安全运行。

3. 设备搁置与报废管理:建立电气设备搁置与报废管理制度,对不再使用或已达到报废期限的设备进行及时处理,避免设备带来的潜在安全风险。

五、人员培训与安全意识1. 培训计划制定:制定供电与电气设备安全培训计划,确保员工具备必要的电气设备安全知识和技能。

2. 培训内容:培训内容包括电气设备的基本原理、安全操作规程、应急处理等,使员工能够正确、安全地操作电气设备。

3. 安全意识培养:通过各种宣传和教育手段,增强员工的安全意识,提高他们对供电与电气设备安全管理的重视程度。

六、应急管理与故障处理1. 应急预案编制:根据供电与电气设备安全管理的具体情况,编制供电与电气设备安全应急预案,确保在突发情况下能够迅速、有效地处理问题。

炼钢工程基础自动化

炼钢工程基础自动化

炼钢工程基础自动化1、铁水预处理、转炉、电炉和炉外精炼等工艺设备的操作控制,应采用由电气传动、逻辑控制和检测回路控制组成的一体化系统。

2、基础自动化系统与现场控制设备的连接应采用通信网络或硬线连接的方式。

3、基础自动化系统应由可编程控制器、人机接口及通信网络等部分组成,通信网络设备宜选用工业型。

4、基础自动化系统应有效地控制相关设备的运行,并应对生产中工艺参数进行设定、检测和调节。

基础自动化系统应能独立于过程自动化系统,能独立控制生产设备进行正常生产。

5、与基础自动化系统所关联的周围环境应满足控制系统设备对温度、湿度的要求。

6、设置于室内及室外现场的控制盘应满足该环境下对电气设备防护等级的要求。

7、控制系统设备应安全接地,信号屏蔽接地及等电位联结应符合国家现行标准的相关规定,应根据雷击风险确定防雷措施设计。

8、系统电磁兼容性设计应符合国家现行标准的有关规定,并符合现场地域环境的要求。

9、控制系统的设计在有防爆要求的环境中应符合国家现行标准对于防爆的有关规定。

10、紧急停车系统应符合下列规定:(1)紧急停车区域的划分应按工艺生产关联的密切程度划分,与触发点密切相关的设备应划分到同一区域;(2)紧急停车系统应由具有安全继电器的硬件电路组成;(3)紧急停车状态应人工确认后手动解除,且解除后不能导致相关设备的自动重新起动;(4)重要生产设备在操作室操作台(箱)、机旁操作台(箱)上应设置紧急操作按钮,包括紧急停止和紧急启动。

11、程序软件设计应做到可靠、稳定、容错率高、具备故障诊断功能,并应具有当前的程序先进性,具备日后扩展的能力。

12、程序软件应具备对控制对象不断变化的过程进行数据采集、分析和处理、并应具有报警提示及记录、趋势记录及查找等功能。

13、控制系统的设计应充分满足生产和设备的安全性的要求:(1)工作方式或顺序上的操作失误应被系统所识别,应予以提示、纠正或禁止;(2)程序设计应充分满足可靠的设备联锁关系;(3)应考虑设备故障的应急处理;(4)对控制系统稳定性要求较高的场合,应使用设备冗余或利用安全控制设备。

30T电弧炉技术说明书

30T电弧炉技术说明书

30T电弧炉技术说明书30T电弧炉技术说明书30T电弧炉技术说明书1、产品简介:本产品为炉盖旋转、顶装料、偏心底出钢式,电极升降采用比例阀自动调节,PLC控制等。

2、用途:该产品用于普通结构钢、优质钢和高级合金结构钢。

3、产品使用条件:3.1 环境温度+5~+40℃。

3.2 海拔不超过1000m。

3.3 使用地区最湿月每日最大相对湿度的月平均值≤90%。

3.4 周围没有导电尘埃、爆炸性气体及能严重破坏金属和绝缘的腐蚀性气体。

4、产品主要技术参数:额定容量30t最大出钢量40t(留钢5t)炉壳内径φ4300mm出钢/出渣倾角(最大)20°/12°石墨电极直径φ400mm石墨电极分布圆φ1100mm电极最大行程3100mm电极升/降速度6/4.5m/min炉盖提升高度400mm炉盖旋转角度~66°液压系统:工作压力12Mpa工作介质水-乙二醇压缩空气系统:工作压力>0.4Mpa耗量5m3/h变压器:额定容量16 MVA一次电压35KV二次电压430~342.5~220V 13级二次电流26917A调压方式有载电动调压二次端子出线方式内封△侧出线冷却方式油水冷却器短网:阻抗值≤0.65+j2.7mΩ三相不平衡系数≤5%冷却水系统:进水压力0.5Mpa(闭环)0.35Mpa(开环)进水温度≤35℃出水温度≤55℃耗量~480m3/h水质应符合GB10067.1~4-88《电热设备基本技术条件》国家标准中的第5.1.3.3内容要求,既:PH值6~8悬浮性固体<10mg/L氯离子平均<60 mg/L可解性固体<100mg/L电导率<10□ s/cm总硬度<10度(每度水为10mgCaO每升水)5、成套范围:(单台)炉体1套倾炉装置1套水冷炉盖1套炉盖提升机构1套炉盖旋转机构1套电极升降机构1套气动装置1套水冷装置1套短网系统1套液压装置1套电炉变压器1台低压电控及PLC系统1套高压开关柜1套以下材料由用户自备a) 石墨电极及接头b) 耐火材料c) 液压介质6.设备概述:6.1电炉操作方式:左、右操作各一台6.2倾炉机构:倾炉机构由轨道、倾炉油缸、摇架平台、水平支撑机构和支座等组成。

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天远炼钢有限公30T电弧炉电气控制系统改造技术文件供方:XXXXXXX需方:天远炼钢有限公1.总则电弧炉电气控制系统主要完成三相电极升降及自动功率控制功能,要求技术先进、性能可靠,操作方便。

2.系统构成及说明2.1 硬件:操作台(上位机:17‘液晶显示,256M/40XCD/80G,PLC:S7-300,CPU314系列)2.2 软件:西门子最新授权的相关软件STEP7,上位机组态软件KINGVIEW2.3 系统功能说明如下:2.3.1 上位机具有管理、参数显示功能。

能够显示三相冶炼电流、电压、给定电流数值,具有棒图显示。

同时还可以通过上位机控制三相电极手动升降速度。

2.3.2P LC采用西门子最新产品(S7-300,CPU314,模拟量为光隔12BIT,开关量为16BIT,备用I/O点为10%)2.3.3操作台仪表显示三相冶炼电压、电流;档位显示;高压分、合闸显示;炉变故障显示;液压站控制等2.3.4设定电流采用电位器给定,电流调节采用最优模糊控制方法,三相冶炼功率平衡,自动设定非灵敏区,控制支臂升降,有手动/自动两种方式。

2.3.5自动起弧,穿井快速跟踪。

2.3.6低压电器元件采用国内名牌产品以上技术要求可在技术交流中具体明确1概述电弧炉以及精炼炉在运行过程中其产生的高次谐波及强电磁场所形成的强大干扰,是严重威胁控制和通讯系统安全运行的主要原因。

50吨炼钢电弧炉的电炉变压器额定容量为31500KVA,二次额定电流可达到42KA以上,其冲击和短路电流有时可达到和超过100KA。

强电磁场和电弧的弧光放电引起的宽带噪声干扰及高次谐波分量与闪变(电压波动),成为计算机及通讯网络,电子设备稳定和安全运行的主要问题。

在方案设计和系统设计及PLC选型以及制造工艺设计时,都必须充分考虑和关注到系统所处的恶劣运行现场工业环境的抗扰问题。

在为太钢集团公司第一炼钢厂设计的50吨炼钢电弧炉及60吨钢包精炼炉控制系统中?穴50吨电弧炉和60吨钢包精炼炉的系统总结构图略,可向作者索取?雪,两台电炉的控制系统全部采用SIEMENS公司的S7-300系列PLC及其通讯技术。

经过现场调试和运行结果证明该系统运行状态良好,性能可靠稳定。

2系统的总体设计2.1硬件结构的设计整个系统采用4台SIEMENSS7-315-2DPPLC主站分别完成对电弧炉炉体控制、电弧炉电极调节,钢包精炼炉炉体控制和钢包精炼炉电极调节。

在四台PLC主站之间采用SIEMENS公司的CP-342通讯模块构成PROFIBUS-S7通讯网完成各主站间的数据通讯。

电弧炉炉体和钢包精炼炉炉体控制PLC主站共下设6个ET200远程从站,通过SIEMENS公司工业现场总线PROFIBUS-DP完成主——从通讯。

系统设计使用一台工程师站,两台操作员站。

三台工业计算机中分别采用SIEMENS公司CP5412网卡通过PROFIBUS-S7数据通讯网络完成计算机与各PLC主站之间的数据通讯。

操作员站的画面组态软件选用SIEMENS公司的WINCC完成用户二次软件的开发。

炼钢电弧炉炉体控制PLC主站主要完成对35KV高压系统的合分闸操作及高压系统事故分闸的控制,对31500KVA电炉变压器及变压器油水冷却系统运行状态的监控和保护,并完成电炉水冷炉盖、水冷炉壁等水冷系统23个测温点水温变化情况的模拟量实时数据采集以及冷却水系统压力、流量等的实时数据采集监视和越限及事故报警。

同时通过PROFIBUS-S7网向操作员站进行实时数据的传输,由人机界面完成监控数据的记录、显示和故障报警。

炼钢电弧炉的各ET200远程从站分别设置在炉前操作室、炉后操作室、液压泵站和液压阀站以及炉门碳氧喷枪的操作站内。

分别构成炉前的炉盖和炉体动作操作和控制炉前倾炉操作,三相立柱锁定和炉前电极升降操作及炉门钢水测温I/O。

炉后倾炉及EBT出钢操作、出钢钢包车操作和修理平台的旋转操作I/O。

液压泵站主、辅液压泵的切换和运行控制,对高压液罐和气罐的液位和压力控制、空气压缩机的控制、主液箱和回液箱的液位自动控制及液压介质自动温度控制的I/O,液压阀台的I/O及炉门碳氧喷枪三维动作的操作及控制I/O。

钢包精炼炉炉体控制PLC主站的作用同炼钢电弧炉相似,ET200远程从站仅设置在钢包精炼炉的液压站内。

用于控制炉内电弧功率的炼钢电弧炉和钢包精炼炉电极调节系统设计各采用一台SIEMENSS7-315-2DPPLC主站。

主要承担输入炉内的三相电弧功率的实时自动控制,根据不同冶炼工艺和冶炼期自动修正功率配电曲线和控制参数,以满足冶炼工艺要求。

设计采用独立设置的两套PLC主站作为电炉和精炼炉电极调节系统可以减轻电炉和精炼炉炉体控制PLC主站CPU的负担,缩短程序扫描周期,有利于提高实时系统相应的响应速度和调节精度。

2.2控制软件的设计四台PLC主站的用户程序是在基于SIEMENS公司的SIMATICSTEP7BasisV5.0软件平台上完成硬件组态、地址和站址的分配以及电弧炉和钢包精炼炉用户程序的设计开发的,在主程序(OB1)中将各种控制功能和各PLC站点间的通讯数据分别编写在不同的子程序(功能块FB、DB、FC)中,其中35KV高压合分闸、事故高压分闸,模拟量信号的输入均充分考虑了现场工业运行环境的强干扰问题,在软件设计中采用了抗干扰措施。

人机界面的画面组态采用SIEMENS公司的SIMATICWINCC作为二次用户程序开发的软件平台,在工程师站安装WINCC-RC用于开发,操作员站安装WINCC-RT用于运行,WINCC运行于WindowsNTV4.0操作系统平台之上,以增加系统运行安全和稳定性,并给用户将来建立工厂管理网带来方便。

现场操作人员通过分别设置在电炉和精炼炉操作员站的人机界面监视整个系统各个主要参数的运行情况;这些参数包括:输入炉内的三相电弧电流,三相电弧电压,三相电弧功率,电能耗的实时显示和历史趋势显示。

冷却水系统温度监测点的水温监测以及流量及压力的监测和超温越限报警。

35KV高压系统过流、欠压监测。

电炉变压器的各种故障报警信号监测和报警,变压器低压侧过电流和高压跳闸信号的监测。

炉体状态显示及液压系统的工作状态监测。

同时,在不同冶炼阶段炉内三相电弧工作电流的给定值、冶炼时间、35KV高压通电时间,钢水温度的显示以及各种报警参数的历史记录和打印报表的生成。

2.3通讯网络的组态网络组态采用SIEMENS公司的SIMATICNET,NCMS7PROFIBUS组态软件完成PROFIBUSS7通讯网的网络组态。

在工程师站、操作员站分别设计安装CP5412网卡,在四台PLC主站安装CP342-5通讯模块,通过SIEMENS公司的PROFIBUSS7通讯电缆完成工程师站、操作员站和分别分布在电弧炉及钢包精炼炉主控制室的四台PLC主站之间的通讯网络硬件组态。

3抗干扰措施的设计和实施在电弧炉炼钢的工业环境中,切实有效的硬件和软件抗干扰措施的实施成为系统设计和工厂设计及设备制造和安装过程中必须谨慎考虑的非常主要的环节。

根据现场运行实践证明,电炉变压器在高压合闸瞬间所产生的浪涌,大电流运行时变压器所产生的强磁场,炉内电弧以及大电流线路在电弧短路时所产生的强电磁场,电网的谐波分量等诸因素综合起来的干扰源可视为一个从低频到甚高频的宽带噪声源,其所产生的各种干扰都将严重威胁系统运行及通讯网络的安全和稳定。

故而在设计中针对各种干扰的存在考虑了以下的抗干扰措施:3.1隔离电源PLC主站和远程从站的工作电源均通过带屏蔽的隔离变压器完成对PLC电源供电,使PLC与大功率电气设备的电位隔离开来,以避免供电线路带来的噪扰。

3.2电源滤波器隔离变压器的二次侧采用电源滤波器以滤除和衰减以共模和串模形态出现的工频干扰。

共模形态出现的干扰将沿地线被滤除,串模干扰则被旁路。

3.3有源隔离端子现场引入的模拟量输入信号和输出信号采用有源隔离端子将由地环路引起的噪声隔离,切断通过现场引入的模拟量信号地环路中的噪声通道。

3.4模拟量输入通道的滤波三相电弧电流、电弧电压等主要电气参数的模拟量采样信号输入通道在进入PLC模拟量通道前在经过有源隔离后再由有源滤波器抑制模拟量通道中的串模干扰,在保证有用信号不被衰减的情况下最大限度地将高频噪声衰减,提高通道的信噪比。

有源滤波能确保通道信号的增益。

3.5模拟量通道的屏蔽模拟量通道的输入信号传输导线设计采用耐高温的有屏蔽的双绞线电缆以降低辐射干扰和电磁耦合性干扰。

3.6数字量输入通道的隔离PLC的数字量输入通道采用光电隔离模块,从强电场现场环境(如高压开关室的真空断路器柜)引入的数字量信号在其触点和模块间加设中间继电器对通道进行双重隔离,防在真空断路器合闸操作同时强干扰串入而引起真空断路器误分闸动作。

3.7数字量输出通道的隔离PLC的数字量输出通道主要驱动交流和直流感性负载,大电流负载采用中间继电器过渡,所有通道均设计采用浪涌吸收和RC组件做为保护。

3.8电磁屏蔽工程师站和操作员站采用钢壳机箱的工控机,系统中的电子设备亦采用屏蔽外壳,再置入控制柜台内形成与柜台外壳间绝缘的双重电磁屏蔽。

PLC采用悬浮安置方式将金属安装底版与柜壳绝缘隔离。

所有电子设备均采用独立引出的专用地线接地,柜台的外壳则接保护地。

3.9电子设备的浮地供电电子设备的直流供电电源采用浮地供电,输入和输出通道直流供电电源各自独立。

计算机采用在线式UPS电源供电,电子设备采用线性电源供电,其它直流负载采用开关电源供电。

3.10通讯电缆的敷设两个物理层的通讯电缆采用SIEMENS公司的PROFIBUS通讯电缆(buscablesolid)?熏在敷设时单独金属穿管。

电缆的屏蔽层通过电缆插头的金属外壳经PLC的通讯模块CP和DP的接口接入独立引出的专用地线接地。

同时在电缆走向上注意避免与动力电缆平行,并尽可能远离电炉炉体和大电流线路。

3.11地线电弧炉炉体外壳采用相对独立的接地线引出接地。

电气设备的保护接地进入工厂接地网。

计算机、PLC和通讯网络及电子设备的接地则进入独立的专用地线。

浮地处理的电子设备的地线各自独立。

3.12电气设备制造工艺的保证电气设备柜内的布局,柜内各种电缆和导线(动力、信号、通讯以及接地)的走向,屏蔽和接地的合理布置也是须在设计和设备制造过程中加以认真考虑的。

3.13软件设计中的抗干扰处理合理设置PLC的硬件看门狗时间及采样中断时间。

在程序设计中对数字量输入信号采用脉宽甄别、锁存、指令复执技术。

在对缓变的模拟量信号进行运算处理之前采用滑动均值滤波等数字滤波技术措施。

在PID调节过程中对干扰比较敏感的一是当偏差e较小时,易受影响,二是微分项易引起较大变动。

前者用一阶及一阶滞后滤波处理,后者则用不完全微分型PID算法。

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