高炉鼓风机站冷风拨风系统自动控制设计
宣钢AV80高炉鼓风机控制功能设计
宣钢A V80高炉鼓风机控制功能设计简要介绍了高炉鼓风机组设备特性及工艺流程。
根据高炉鼓风机的性能和控制要求，对计算机控制系统进行选型并确定设计原理和硬件结构方案。
标签：分布式控制系统；鼓风机组控制；高炉0 引言高炉鼓风机作为炼铁过程中的核心动力设备，其工作性能与稳定性在高炉冶炼的过程中就显得尤为重要。
在鼓风机的控制方面，我厂现有的高炉鼓风机在检测控制方面仍然使用单回路常规仪表控制，常规仪器仪表控制存在检测精度低、稳定性差等弊端。
因此，在高炉鼓风机的控制过程中，如何采用科学、先进的控制策略和控制措施，保障高炉鼓风机的正常运行，减少故障率和停机率，对高炉生产正常进行和产量的提高具有重要意义。
1 宣钢A V80高炉鼓风机1.1 A V80鼓风机组典型结构宣钢高炉鼓风机组选用的是陕西鼓风机厂生产的A V80-16轴流压缩机。
静叶是由一套液压伺服机构来进行调整，为之配套的是一套自动化控制仪表和一套12Mpa的高压动力油系统，液压伺服机构由装在压缩机气缸两侧的伺服马达及传动机构构成。
1.2 A V80鼓风机计算机控制系统结构A V80-16全静叶可调轴流式压缩机控制系统采用2个现场控制器AC800F来实现控制器1：l 冗余，包括冗余的控制器和I/O站。
操作员站的软件采用工控软件DIGIVIS来开发，其操作系统采用WINDOWS XP。
2 A V80高炉鼓风机控制功能设计宣钢动力厂A V80高炉鼓风机自控系统选用德国ABB公司生产的AC800F 控制系统，编程软件选用Control Build F，通过CBF软件的组态编程主要完成以下控制功能：数据采集功能、自动控制系统、报警功能、性能参数的屏幕显示、过程通讯。
机组启动控制设计。
鼓风机组使静止的高炉鼓风机组逐渐过渡到承担一定负荷的运转状态的过程，称为鼓风机组的启动[2]。
高炉鼓风机组的启动过程，可化分为几个操作阶段：暖管、辅机启动、冲动转子、低速暖机、升速、并列和接带负荷等。
高炉热风炉冷风压力控制系统
内蒙古科技大学过程控制工程课程设计说明书题目：高炉热风炉冷风压力控制系统设计学生姓名：XXX学号：XXXXXXXXXXX专业：XXXX班级：2009-1指导教师：XXX目录前言 (1)1 工艺过程概述 (2)1.1高炉炼铁送风系统 (2)1.2高炉热风炉基本结构 (2)1.3高炉热风炉工艺过程 (2)1.4热风炉的送风操作 (3)1.4.1单炉送风 (3)1.4.2并联送风 (3)1.4.3半并联交叉送风 (3)1.5热风炉冷风阀 (4)2 高炉热风炉冷风压力控制系统设计 (5)2.1系统控制参数确定 (5)2.1.1被控参数选择 (5)2.1.2控制参数选择 (5)2.2控制方案选择 (5)2.3热风炉冷风压力PID控制 (5)2.3.1 PID控制原理 (5)2.3.2 PID控制特点 (6)2.4热风炉冷风压力单回路控制系统 (7)3 仪器仪表选择 (8)3.1传感器选择 (8)3.2变送器选择 (8)3.3调节器选择 (9)3.4执行器选择 (9)4结束语 (11)参考文献 (12)前言高炉炼铁的实质在于用焦炭做燃料和还原剂，在高温下，将铁矿石或含铁原料中的铁，从氧化物或矿物状态还原为液态生铁。
高炉冶炼过程是一个连续的、大规模的、高温生产过程。
炉料（矿石、熔剂、焦炭）按照确定的比例通过装料设备分批地从炉顶装入炉内。
从下部风口鼓入高温热风使焦炭燃烧。
燃烧生成的高温还原性煤气，在上升过程中与下降的炉料相遇，使其加热、还原、熔化、造渣，产生一系列的物理化学变化，最后生成液态渣、铁，聚集于炉缸，周期的从高炉排出。
上升的煤气流由于将能量传给炉料，温度不断降低，成分逐渐变化，最后变成高炉煤气从炉顶排出。
高炉实质是一个炉料下降、煤气上升两个逆向流运动的反应器。
高炉一经开炉就必须连续地进行生产。
高炉炼铁拥有五大系统：送风系统、渣铁处理系统、喷吹系统、煤气系统、上料系统。
本次设计是基于过程控制进行的关于送风系统中的热风炉冷风压力控制系统设计，由XXX老师进行指导。
中钢炼铁1#、4#、5#高炉鼓风机自动拨风系统
中钢炼铁1#、4#、5#高炉鼓风机自动拨风系统摘要：为了解决高炉因鼓风机突然跳闸造成炉膛“坐料”、风口“灌渣”问题关键词：高炉；鼓风机；拨风中钢炼铁1#、4#、5#高炉自2008年投产以来，由于各种原因相继发生鼓风机事故跳闸，造成高炉事故断风，致使高炉风口灌渣事故发生.高炉风口灌渣事故不仅造成更换风口的直接经济损失，如风口设备费和人工费；间接经济损失更惨重，如停产及恢复炉况造成的经济损失。
本文详细介绍了中天钢铁1#、4#、5#高炉的自动拨风系统，论述了该系统的设计思想、系统组成、系统运行情况、plc 系统的硬件与软件构成。
1.鼓风机系统配置说明1#、4#550m3高炉配置鼓风机型号为av45-12，进口冷风流量2200 m3/min，出口冷风压力0.39mpa，常用冷风压力为0.28--0.29mpa。
5#850m3高炉配置鼓风机型号为av56-13，进口冷风流量3150m3/min，出口冷风压力0.45mpa，常用冷风压力为0.33--0.34mpa。
送风管道通径都为1200mm。
1#高炉鼓风机位于1#高炉鼓风机房，4#、5#高炉鼓风机同在4#高炉鼓风机房，两地相距约200米，中间有一根离心备用鼓风机送风管道相连。
（如下图1）2.拨风系统设计方案在1#、5#高炉之间增加自动拨风系统一套（因1#高炉与5#高炉工作压力相差较大，1#高炉向5#高炉拨风时，无法满足两个高炉的最低工作压力，因此只能5#高炉向1#高炉拨风），当1#高炉鼓风机故障跳机时，5#高炉鼓风机通过拨风管道自动往1#高炉冷风系统拨风，使1#高炉不至于风口灌渣，并在一段时间内维持较低的生产压力。
拨风管道可利用1#高炉离心备用风机冷风管道。
在4#、5#高炉之间增加自动拨风系统一套，当4#或5#高炉其中一台鼓风机故障跳机时，4#、5#高炉鼓风机通过拨风管道自动往对方高炉冷风系统拨风，使故障高炉不至于风口灌渣，并在一段时间内维持较低的生产压力。
1350m3高炉BPRT工段拨风系统操作说明1
BPRT工段拨风系统操作说明自动拨风控制系统通过在线监测风机供风高炉的当前状态，对发生故障的风机所提出的拨风请求进行相应，从而判断能否自动拨出部分风量给予断风高炉，以免造成更大事故。
为了避免不正常的操作导致意外拨风出现，现编写操作说明如下：一、台风机事故停机拨风如何让操作1、拨风系统处于正常保护状态下，允许拨风显示为绿色，气动快开阀关闭状态，1#、2#气动调节阀在手动关闭状态，1#、2#风机运行正常，1#、2#高炉母管压力显示正常，压力设定值为160kpa。
2、当一台风机事故停机时，例：1#风机事故停机，母管压力低于160kpa，拨风系统气动快开阀自动开启。
3、BPRT工段操作人员立刻手动点动开启1#气动调节阀(开度10%），随后手动点动开启2#气动调节阀（开度10%），这时，拨风成功。
4、同时，联系1#、2#高炉主控室，根据实际情况，听从指挥，在不影响2#高炉正常生产的前提下，调整1#、2#气动调节阀。
5、联系厂部调度、电气人员及车间领导，组织启动备用风机，备用风机启动完毕正常送风后，点动停止拨风按钮。
二、拨风控制电脑死机无法操作时1、当拨风远程控制电脑死机时，远程无法控制气动快开阀和1#、2#阀门的开启。
2、当一台风机事故停机时，远程操作电脑死机，拨风系统不能正常拨风的情况下，BPRT 工段员工应立即赶往阀门处，进行手动开启阀门。
3、阀门开启步骤，先将气动快开阀打开，阀门上有一转动把手，指针指向自动位置，把转动把手转到手动位置，关闭气源管道进气开关，打开气源过滤杯下放气孔，把阀门内氮气压力卸掉，然后进行阀门的开启。
4、1#，2#气动调节阀也是将转动把手转向手动位置，关闭气源管道进气开关，打开气源过滤杯下放气孔，把阀门内氮气压力卸掉，然后缓慢手动调节阀门开度在10%左右，根据实际情况，听从指挥，在不影响正常高炉正常生产的前提下，手动调整1#、2#气动调节阀。
三、氮气停气拨风系统如何操作1、气动快开阀和1#、2#气动调节阀都是用氮气为原动力控制的阀门，一旦氮气停止，阀门远程控制将失效，则必须到现场进行手动开启阀门。
高炉鼓风机拨风系统
高炉鼓风机拨风系统(总4页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除高炉鼓风机拨风系统改造杜贞晓引言在高炉工艺流程中，高炉鼓风机是高炉动力的来源，鼓风机必须给高炉提供充足、富余的风量才能保证高炉正常生产。
然而，在高炉炼铁生产过程中，各种不可预测的故障时有发生，小故障可以及时处理，但是重要的连锁信号或高压供电一旦出现问题就导致鼓风机断风或直接停机，致使高炉突然无风压，引起高炉灌渣等重大生产事故。
为避免这种重大事故的发生，我们第二炼铁厂根据实际情况，提出在鼓风机之间加拨风系统。
关键词拨风保障高炉送风避免灌渣1.1概述拨风系统是两座高炉鼓风机其中一台故障，不能正常送风，另一台风机通过管道把一部分风压临时拨给故障风机，防止有故障的高炉断风的系统。
风机故障一般分为停机和安全运行两种情况，我们这套系统针对这两种情况设计了拨风的要求和和条件。
这套系统投资小，现场设备较少，设计思路简洁明了，作用大，为避免高炉灌渣，提供了可靠有利的保障。
1.2改造内容：1.2.1、主要方法、技术路线当某座高炉风机出现故障时，风压力降低较大，为防止风压突然消失后，经过判断，确认后，利用相邻两座高炉互为拨风，有效避免高炉吹管出现灌渣现象，避免损失的扩大。
判断条件是当高炉相邻两台风机中有一台风机突然停机或安全运行时，拨风系统通过信号自动判断拨风条件，当有停机信号或安全运行时，并且停机风机风压低于设定值200KPa时，拨风控制系统控制拨风阀自动打开，使停机的风机仍然有100多KPa的压力，使高炉能保持一定的风压，避免灌渣。
1.2.2、系统原理图此套拨风系统采用了DN600不锈钢蝶阀，每两台相临风机间加两个手动阀，两个手动阀之间加一个气动蝶阀，气源采用氮气，氮气相比空气，更稳定，压力平稳，气源没有水等其他杂志，而且冬天可以防止结冰。
在设备正常运行时，三个阀门全部开启。
高炉鼓风机自动控制系统技术标准及要求
高炉鼓风机自动控制系统技术协议及标准一、自动控制系统对压缩机监测系统主要包括1．压缩机定风量/定风压—静叶串级调节系统根据高炉工艺系统对风量的要求，风机在稳定工作区域内，静叶实时进行自动定位调节适应管网阻力的变化，满足高炉的变工况要求。
2. 压缩机防喘振控制系统喘振是轴流压缩机的固有特性，其对压缩机的危害性也是不言而喻的。
为了防止压缩机进入喘振工况运行，从而设置了此防喘振保护调节系统。
3．压缩机防逆流、安全运行控制系统逆流保护是压缩机喘振的第二道保护措施，当轴流压缩机喉部差压低于设定值时，即视为喘振脉冲信号，如果此信号在规定时间内消失并在某一段时间内不再重复出现时，则只需依靠防喘振系统调节以达到稳定，相反若上述两条件不满足时，即视为逆流发生，机组将投入自保—安全运行程序。
如果逆流持续存在则进行紧急停车。
4. 压缩机组流量、压力、温度常规参数监测系统5. 压缩机组轴振动、轴位移监测保护系统6. 机组轴承温度监测保护系统7. 机组润滑、动力油保护调节系统8. 机组故障报警系统9. 逻辑控制系统10. 机组启动条件联锁11. 机组系统的自动操作12. 机组防逆流及安全运行13. 润滑油泵联锁控制14. 动力油泵联锁控制15. 润滑油站和动力油站电加热器自动控制16. 机组紧急停机联锁保护二、自动控制系统对TRT监测系统主要包括系统设计原则：在确保高炉顶压稳定，高炉正常生产的前提下，最大程度地回收高炉煤气压力潜在能量。
在满足以上原则的基础上，TRT控制系统能实现机组的启动、升速、输出功率、升功率、炉顶压力控制和停机的自动化。
并在TRT 机组启动、升速、升功率、正常停机、紧急停机过程中，与高炉控制系统密切合作，保证高炉炉顶压力的波动在一定范围内。
在TRT机组调节炉顶压力时，在正常炉况时保证顶压波动范围在±3kPa以内。
主要控制功能描述转速控制系统TRT安装三套转速测量系统，高位选择器通过三取二表决选出高信号，作为实际的转速测量值。
鼓风机的控制系统设计
鼓风机的控制系统设计摘要:目前，国内钢厂的空气悬浮鼓风机大多为空气悬浮式或轴流式风机。
随着科学的发展，可编程逻辑控制器（PLC）作为一种先进的电气控制系统，可以有效地替代传统的继电器控制电路，它们的连接简单、技术先进，可以有效地减少系统的故障，并且可以有效地抵御严酷的环境，如潮湿、高温、灰尘或者其他任何影响因子，从而提升系统的可靠性。
这款产品具有出色的逻辑控制和多重优势，既具有良好的抗干扰素力，又具有较低的温度、振动和噪声，而且尺寸紧凑，即使处于极端的工况也能够持久地工作，而且操作简易，维修也十分容易。
这款PLC控制系统具有强大的通信性、高效的数据传输、灵活的操作界面，为不同的应用场景提供了更加有效地控制。
在这篇文章中，我们将深入探讨如何利用plc控制系统来实现对空气悬浮鼓风机的有效控制。
这个系统能够帮助我们更好地操作空气悬浮式吹风器。
关键词：鼓风机；状态；控制系统1控制系统总体方案设计1.1PLC控制系统设计原则（1）可靠性如果因为错误的操作而导致的故障，在重置后，该系统仍然具有良好的稳定性，并且在极端情况下仍然保持着良好的运转状态。
（2）实时性污水处理是一个复杂的系统，必须实时监控设备的运行状态和参数，一旦发现异常，就应立即发出警报，以确保污水处理的有效性。
（3）可扩展性为了满足后期改造的需求，系统的运行时间应该尽可能地延长，可用率应该达到99.99%以上。
4）经济高效性科技的发展不仅带来了更高的功能和性能，而且还大大降低了生产成本，这样才能让自动化技术渗透到生产的每一个环节，从而提升整体的自动化水平。
（5）可操作性通过使用友好的控制计算机监控界面，可以轻松地对主要工艺参数和各种设备的运行状况进行实时监测，并且可以轻松地调整和更新，从而有效地推动流程的变革。
1.2系统功能需求分析（1）在进行数据收集和分析时，我们会收集各种气体的压力信息，例如进气、排气和润滑油的压力。
此外，我们还会收集气体的温度信息，例如进气、排气、油、冷却水、轴瓦和电机的温度等。
高炉鼓风机自动控制系统
高炉鼓风机自动控制系统[摘要]简要介绍了鼓风机自动控制的应用，经典控制方法与程序设计相结合，提高控制的可靠性。
[关键词]喘振自动控制调节高炉鼓风机在炼铁生产中是一重要的子系统，该系统控制的好坏直接影响到送风的质量，从而关系到高炉生铁的产量和能耗。
一、系统介绍及主要设计参数武钢7#高炉鼓风机设计使用的是MAN TURBO公司的A V90-15机组。
该机组由10KV ABB同步电机通过增速齿轮箱带动轴流鼓风机。
该机组还有如下的辅助系统：润滑油和控制油单元，动力油单元，顶轴单元，盘车单元，进气过滤器单元等。
主要设计参数如表1-1：二、自动控制系统构成TURBOLOG DSP BASIC/4为主控制器站，采集处理所有I/O信号。
TURBOLOG PROTECT中的COMPACT/M3为冗余喘振监测（逆流保护）系统，并带有VOTER CARD REL2002（紧急停机保护选择系统）和喘振计数器，使用TURWIN可进行编程和强制调试。
TURBOLOG DSP PROVISET为支持人机界面的计算机系统，提供实时监控、趋势记录、通讯功能。
风机监控系统使用BENTLY NEV ADA 3600 。
建有一个操作站和一个工程师站。
三、系统控制功能及原理整个机组的控制系统有以下几大部分：连续控制、逻辑控制及操作监视管理等。
连续控制功能有送风流量/压力调节系统、风机防喘振调节系统。
逻辑控制系统有机组启动步骤联锁系统、逆流保护系统、重故障紧急停机联锁系统、供辅设施控制系统、送风与拨风控制系统等。
整个机组的起停运行使用的是顺控程序，程序方框图如图3-1：（一）重故障紧急停机联锁控制为保障机组的安全运行，设有相应的停机联锁保护，如果满足其中一个条件，就要进行联锁保护停机。
这些条件为：（1）按下急停按钮，（2）风机轴位移过大（+/-0.6MM），（3）持续逆流，（4）润滑油压力过低（低于0.8bar），（5）主电机跳闸。
（二）防喘振控制1．控制原理轴流风机运行在不同的风压时，都有严格的吸入风量限制范围，低于该限则发生喘振。
2500m3高炉鼓风自动拨风工艺改造及应用.pdf
3)" 自动拨风 " 回路一旦接通就自保持 , 只能通
过复位按钮或转换开关才能将其断开 , 如果此时揿 下 " 停止拨风 " 按钮 , 则出现停止拨风和拨风同时动 作现象 ,系统出现混乱 。 因此将停止拨风中间继电器 常闭接点串入拨风控制回路 , 确保 " 停止拨风 " 回路 一接通 ,拨风控制回路立即断开 。
5
效果
自动拨风工艺现已成了马钢 2500 m3 高炉风机
5) 运行机组能力控制器 " 自动转手动 " 信号 。 这
是确保拨风时运行机组 ( 被拨风机组 )静叶稳定的条 件。 只有在以上条件全部满足时 , 拨风装置才能立 即投入运行 。
房生产上的一项重大安全技术保障 , 改造成功后 , 极 大地缓解了高炉风机的保产压力 , 同时也避免了因 风机故障停机而造成高炉断风事故 , 为高炉稳定 、 高 产发挥了重要作用 。 2005 年 8 月 29 日 ,1# 风机由于
3
3.1
改造技术方案
拨风装置的现场设置 在 2# 大高炉建成投产后 , 高炉鼓风站站内供风
管系相应形成了两路母管 (1#、2#), 两台机组通过各 自的两只 DN1400 送 风 阀 门 分 别 与 1#、2# 母 管 相 联 通 , 在正常生产中 , 两台机组分别向两座高炉供风 , 相互隔离 , 互不影响 。 在 1#、2# 母管之间安装一联通 管及一套拨风阀组 , 两只 DN700 电动 蝶 阀 , 一 只
3.2
拨风工艺条件的确定 不可能在任何情况下 , 只要一台机组发生了故
障停机或安全运转 ,拨风装置就能立即投运 。 既要保 证拨风工艺的可靠性 , 同时又要绝对保证风机设备 的安全性 , 这是拨风工艺设计改造工作最为关键的 技术问题 。 为此经过多次探讨和调研 ,确定拨风工艺 条件如下 :
(完整版)2012_毕业设计_高炉防灌渣拨风控制系统
河北联合大学轻工学院QINGGONG COLLEGE, HEBEI UNITED UNIVERSITY毕业设计说明书设计（论文）题目：高炉防灌渣拨风控制系统学生姓名：学号：专业班级：学部：指导教师：2012年05月20日摘要随着国家工业的发展，在冶金企业中炼铁技术的提高，高炉容积的不断大型化，对高炉的稳定性的要求越来越高，而作为高炉炼铁系统中的鼓风系统是高炉炼铁当中重要的辅助工艺之一，鼓风系统中的拨风系统的自动化设置又是关系到整个鼓风系统稳定的关键因素，在高炉冶炼过程中如果一旦出现高炉鼓风机故障停机，供风中断等情况，就极易会造成高炉“坐料”、“风口灌渣”等恶性事故，严重影响高炉生产，不仅会造成设备的损失，也会对高炉的使用寿命、高炉的稳定性产生很大影响，阻碍整个企业的生产经营，直接和间接损失巨大,因此，自动拨风控制系统的开发对于整个高炉安全稳定生产和企业高效率的运转具有重大安全保障和经济效益。
本论文所设计高炉防灌渣自动控制系统的设置的目的是当一台风机出现故障断风，影响高炉生产时，自动控制系统及时动作，利用拨风系统判断出符合拨风要求的风机，通过控制拨风阀的开启，将满足条件的正在向其它高炉供风的风机的风量调拨一部分分给故障停风的高炉，以保证出现故障的风机所供应的高炉不至于灌渣从而维持高炉正常生产，同时不影响提供拨风的机组的正常工作。
本文首先介绍了组态软件的发展和组态软件的基本组成、特点及组态软件体系结构进行了较全面的阐述,通过分析,肯定了组态软件作为生产过程控制系统编程工具的意义.其次介绍本文西门子WinCC组态软件应用的系统–拨风控制系统的原理、系统设计、阀门的选择和拨风量的控制机算.此外,本文从拨风控制系统出发,应用西门子组态软件来设计并制作拨风控制画面.最后,将所设计的拨风控制系统及监控画面投入实际生产来检验其是否符合生产需求,并作出总结.关键词：高炉；组态；可编程控制器；拨风控制AbstractAlong with the development of national industries, in metallurgical enterprise in the improvement of the ironmaking technology, the stability of the blast furnace of demand is of airing system relates to the stability of the system, wind supply interruption, extremely easy will cause the blast furnace malignant accident, the serious influence blast furnace production, it will cause the blast furnace damaged, and the stability of the blast furnace, influence the whole the production and operation of enterprises. The automatic dial the air control system development for the safety and stability of blast furnace production and enterprise this paper is a timely action when a wind turbine failure off the wind, influence the blast furnace production, use of airing system to determine the requirements of the the fan. By control dial wind valve opening, to ensure that the fault blast furnace can maintain the normal production . The safety and stability of blast furnace production and enterprise system software, the fundamental constitution for configuration software and characteristics are analyzes, and the configuration software system construction is also introduced. This paper considers that building a process control system with configuration software is important. Secondly, the system using Wincc control software ,which principle ,design ,choice of valve and the control calculation of volume of the wind. furthermore, on the basis of air intake system, I employ the Wincc Control software to design and make the drawing of air intake system. Finally, put the system and drawing that designed into use in factory to test their performance. Then summarize the result.Keywords the blast furnace; onfiguration; Programmable Logic Controller; air intake control system目录摘要 (I)ABSTRACT....................................................................................................................... I I 引言. (IV)第一章绪论 (1)1.1高炉炼铁工艺概述 (1)1.2高炉供风系统概述 (2)1.3本论文选题的背景及意义 (4)1.4本论文完成的主要工作 (5)第二章拨风系统原理及设计 (6)2.1 拨风装置的原理设计 (6)2.2 拨风系统的设计 (8)2.3 拨风管道与阀门的设计选择 (10)2.4 拨风系统拨风量的控制机算 (12)第三章西门子PLC_S7-300配置 (18)3.1 应用PLC的优点 (18)3.2 S7-300硬件组成 (19)3.3工程设计选型 (20)第四章拨风装置组态及控制画面设计 (26)4.1组态软件的发展 (26)4.1.1 组态软件产生的背景 (26)4.1.2主要组态软件产品介绍 (27)4.2 组态软件的任务及功能特点发展方向 (29)4.2.1 组态软件的应用前景 (29)4.2.2 组态软件的功能特点 (32)4.2.3 组态软件的发展方向 (33)4.3 WINCC 组态软件 (34)4.4 拨风装置计算机控制逻辑条件的确定及检测点分布 (36)4.5 拨风装置计算机控制逻辑的设计 (38)4.5.1 工程图形界面的设定 (40)结束语 (43)谢辞 (44)参考文献 (45)引言经过四年时间的学习，随着对测控技术与仪器这门专业的深入认识、学习，我们已经具备了一定的独立的工业设计基础，在学业的最后部分：毕业设计当中，为了将我们四年所学的知识与真正的工业生产相联系起来，正确的应用到工业的生产生活当中去，我选择了高炉防灌渣自动控制系统的设计这个题目，结合实际应用来锻炼自己全面的分析问题、解决问题的能力，深入的了解当前工业控制当中所必须的基本的专业素质、专业技能，从而为自己步入社会提供良好地机遇。
高炉拨风原理以及应用
【 关键词 】高炉；拨风系统；Ｐ Ｌ Ｃ；西 门子
引 言
冶 金 、 ｆ １ ，舟 炉 鼓 风 机 足 ｍ 炼 铁 商 炉 供应 冶炼 所 需冷 风 体 的 设备 。撤 』 ｘ Ｌ 机 系统 的 ｌ ： 作稳定情况， １ ｌ ＝ ＝ （ 接 影 响 舟 炉 的产 ｌ 矗 。 运｝ Ｊ ： 的风机 突 然发 生 战障 紧 急停机 时 ， 盘 ¨ 果此 时 正处 存 高炉 …铁 ｝ ｊ 【 『 ，将 造 成 风 【 ¨ １ 灌渣 的 重 ＾ 炙 ，川时 会给 企 、 【 ｋ 造成ｌ 夫经 济 拗 火 。山 Ｊ 鼓 风机 设 符仃 的不 确定 索 ，每年 这样 的 事 故总钶 发 ｆ ， 呕影 响 商炉 的 ， ｛ Ｊ 此 ，保 证供 风 系统 能稳 定地 向高炉 供 风 足高 炉Ｊ 常 、安 令 、稳定 生产 的前 提 。
⑨ 风机运 行 状态 图 １拨 风 系 统 结 构 原 理 图
２ ． 系 统构 成 及 硬 件 配 置
小 系统 采 』 ｆ ］ 德 门 公 司 的Ｐ Ｌ Ｃ 及． 机卡 勾 成 高炉 拨￣ Ｌ Ｐ Ｌ Ｃ 控 制 系 统 ，私 个 系统 效 、 简沽 ，响』 、 迅 速 ，稳 定 ｒ 叮 稚 ，通 过 ¨ ｒ Ｐ Ｒ ０Ｆ Ｉ Ｂ ｕｓ 络 实现 远 站 Ｅ Ｔ ２ ０ ０ Ｍ干 ¨ 触摸Ｊ Ｊ ｆ 的连 接 。现 场 采 川气功２ － 偏 心 金属 新 型 能 系列 广 １ ， ： ＿ ｕ Ｊ 作 为拨 风 ， ＿ 乜 动阀ｆ １ ； 为１ Ｌ Ｉ ¨ ］ 成拨 风执 仃 系统 。从 而 实现 、 … 台商ｌ ｊ ， Ｊ 鼓风 机 停机 或 足转 入 安 运 行 模式 时 ， Ｈ １ ， ｊ 台风 机提 供 部分 风晕 确保 高炉 正常 ｛ 小 。 拔』 ｘ Ｌ 系统包 含 一套两 ｒ ｓ ７ ． ３ ０ ０ 系统 ， 两 门 触 摸 屏 一个 ，六 个 电动 ， 二个气动 拨 风 以及 一螋辅 助 设施 。平 时 电动 阀 为常 开 状 态 ， 气动 拨风 为常 状 态 ， 只有 需 要拨 风 时气 动拔 风 阀才 能 打 。 动ｆ 『 Ｉ ； ｉ 『 和【 乜 动 阑既 叮 以通 过 上位 机操 作 ， 也 以通 过现 场 操 作箱 以及Ｐ Ｌ ｃ 卡 ｒ ｝ Ｊ ｆ 的按 ｛ ： ７ ｌ 操 作 。Ｐ Ｌ Ｃ 系统 置 图如 ２ 所示。
高炉鼓风机控制系统的设计和应用探讨
高炉鼓风机控制系统的设计和应用探讨 Nhomakorabea刘 小 臣
（ 广东省 阳春新钢铁有 限责任公 司设备 工程部 ．广 东 阳春 ５ ２ ９ ６ ０ ０）
【 摘 要ｌ 在 国内改革 开放 的带动下 ，国内钢铁行业开始 了快
转换，以满足多变的工况需求。 依据鼓风机结构组成 ，计算机控 制系统应 该由五路 模拟量控制 输出， 由调速系统控制鼓风机转速 、汽轮机气 门调速 ，协 同控 制转 速的 Ｐ Ｉ Ｄ控制器组成 闭环控 制回路 ，调速系统与 ｐ Ｉ Ｄ转速控制器虽 分属两个独立的控制系统， 但在工作过程中组成串级控制逻辑结构 ， 能够实现防干扰的作用，又因 Ｐ Ｉ Ｄ控制器操作方 式单一 ，因此工作 动态稳定，对机组的扰动性低 。在静叶角度与防 喘振控制输 出中， 应采用静叶角度控制器与 防喘阀手操器 ，在鼓风机组辅助 设备控制 中则采用驱动报警开关显示来实现开关启停的功能。 为满足计算机控制系统的要求 ，需要对计算机 Ｄ Ｏ Ｓ系统进 行结 构设计 ，以使其符合系统软硬件要求 、通讯系统要求 ，设定操作员 使用权限，并对报警系统 、通讯系 统进行控制器 的连接 ，能够 随时 监测接收 以及处理接 口信息 ，最终设计 出优化 的控制系统方案 ，满 足连续控制 、优化控制 、逻辑控制 以及顺序控制 的要求 。Ｄ Ｏ Ｓ 系统 结构主要集成控制系统中的通讯组件、过程控制器 以及 Ｉ ／ ｏ卡件， 过程控制器与 Ｉ ／ Ｏ卡件通过冗余通信网络连接 ，不仅 能够完成数据 采集、滤波 、监测 、警报 以及控制输入输 出功能 ，还 能够实现 故障 的 自我诊断 ，对故障 区域进行隔离或者预警 ，使维修工作人员 能够 及时的处理故障，减少经济损失。 鼓风机控制系 统还包括供 电系统以及 地线 系统的设计，供电系 统是维持计算机控制系统正常工作 的重要保证 ，供 电不正 常如 电网 波动、对 电网的干扰等还会影 响到系 统的可靠性 以及稳定性， 因此 必须保证供 电系统 的稳定运行 ，防止 电网干扰 ，保证供 电系统 的连 续性、稳定性 。在进行计算机供 电系统设计时应该采用两路供 电线 路并行的思想，一路为 Ｕ Ｐ Ｓ 电源 ，另 一 路 为 交流 稳 压 电源 ，此 外 还 应 包 含 备 用 电源 以及 关 键 设 备 的备 用 蓄 电池 等 。地 线 系 统 的设 计 要 注意防干扰特性 ，在铺设过程 中注 意与动力 电缆等线路分开 ，采用 带有屏蔽功能 的电缆 ，以减少 电磁干扰 。正确 的地线设计应 当是 既
高炉鼓风机控制系统的设计和应用探讨
高炉鼓风机控制系统的设计和应用探讨【摘要】在国内改革开放的带动下，国内钢铁行业开始了快速、稳定的发展，随着能源紧缺，国家倡导绿色、循环经济发展的趋势，采用先进的科学技术对传统钢铁行业进行技术改造成为国内钢铁发展的新要求。
通过扩大炉体容积，提高高炉炉顶压力，可有效减少污染物质的排放，节约原材料，提高高炉产量。
因此，对高炉进行扩容，是钢铁产业适应国家发展绿色能源、进行节能减排的主要举措。
鼓风机是高炉工作的动力中心，为应对高炉扩容带来的对风量、压力的新需求，必须对鼓风机系统进行重新设计与应用。
【关键词】鼓风机；控制系统；软件1 高炉鼓风控制控制系统概要高炉冶炼工艺过程主要是依靠催化剂在高温下将矿石材料还原成钢铁材料的过程，整个生产工艺都是在高炉中进行的。
高炉主要有耐火材料筑成圆筒形炉体，因其体积庞大以及工作过程中温度需求、压力需求，送风系统中的鼓风机成为工作过程中的中枢。
鼓风机的正常工作与否影响着高炉钢水、铁水等的生产、压力支撑等工作，一旦发生风量压力不足的情况，高炉中矿石燃料就会下落凝结在炉体空间内，形成高炉灌渣现象，给企业造成巨大损失。
鼓风机也称为压缩机，主要用来增加密闭空间压力，并完成气体输送任务，为保证鼓风机的正常工作，避免出现阻塞、喘振、旋转失速等工况，一套优良的控制系统成为其良好工作的重要保证。
鼓风机控制系统主要分为连续控制、逻辑控制、监视管理操作控制三方面。
连续控制主要实现对风量风压的调节控制，依据不同的鼓风机、对其主要参数进行控制调节来实现定风量定风压的工作过程。
连续控制还应包括防喘振控制系统，因喘振对鼓风机造成的破坏难以估量，甚至能够导致鼓风机叶片全部烧毁，因此必须对风量进行严格的限制，防止喘振的发生。
逻辑控制系统主要实现对鼓风机机组启动条件进行连锁功能、对工作过程中可能出现的逆流现象进行安全防护、对重大故障进行紧急停机、设备闭锁操作以及对辅助设备的进行工作流程逻辑的控制。
鼓风机机组涉及的电气设备种类繁多，操作复杂，对不同的电气设备信号进行互锁，以期达到只有在外部条件满足的情况下才能实现风机机组的启动条件，在发生重大事故时，能通过连锁系统实现整体设备的停机，防止更大的财产损失与人员伤亡。
两个不同容量高炉的自动拨风装置的应用
两个不同容量高炉的自动拨风装置的应用
张明明;徐宝珍
【期刊名称】《天津冶金》
【年(卷),期】2013(000)0z1
【摘要】介绍了两个不同容量高炉的自动拨风装置的应用方案.在两座高炉的管道上分别安装电动调节阀,在两电动调节阀之间安装有气动拨风阀.平时将两个电动调节阀调整在定量开启位置,根据两座高炉的容量差和运行的风压差,计算出电动调节阀的开启位置,即同时满足大容量高炉运行的最低风量值和小容量高炉最高承压值.当其中-台鼓风机出现停机时,气动拨风阀自动快速打开,由正常运行鼓风机向故障鼓风机对应的高炉定量拨风,保证故障高炉不发生灌渣事故,解决了两个不同容量高炉的拨风问题,减小经济损失.该技术已获得实用新型专利.
【总页数】3页(P24-26)
【作者】张明明;徐宝珍
【作者单位】天津钢铁集团有限公司能源中心,天津300301;天津钢铁集团有限公司能源中心,天津300301
【正文语种】中文
【相关文献】
1.高炉鼓风系统中拨风装置的应用 [J], 关馨
2.高炉自动拨风保安控制系统研究与应用 [J], 李昊;
3.2500 m3高炉鼓风自动拨风工艺改造及应用 [J], 裴永红
4.LOGO!在高炉拨风装置上的应用 [J], 马振军;王海峰;张道忠
5.自动拨风在小高炉的应用 [J], 郭丽平;陈建国
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第五章 高炉送风系统设计
A点：夏季、高压操作、 最高冶炼强度工作点；
B点：夏季、常压操作、 最高冶炼强度工作点； C点：冬季、常压操作、 最低冶炼强度工作点；
D点：冬季、高压操作、 最低冶炼强度工作点。
高压高炉鼓风机工况区示意图
5.1.4 风机的并联与串联
一. 风机并联：
是把两台鼓风机的出口管道，顺 着风的流动方向合并成一条管道送往 高炉。
1. 工作原理： 靠装有许多叶片的工作叶轮旋转 所产生的离心力，使空气达到一定的 风量和风压。
2 结构示意图：
四级离心式鼓风机
1－机壳；2－进气口；3－工作叶轮；4－扩散器；5－固定导向叶片；6－排气口
3. 特性曲线：在一定的吸气条件下，风机的风
量与风压的关系曲线 。
K－4250－41－1型离心式鼓风机特性曲线
5 送风系统
高炉送风系统包括 ：
鼓风机、冷风管道、热风炉、热风管路以 及管路上的各种阀门等
5.1 高炉鼓风机
1400M3/tFe水；富氧1300M3风； 1M3炉容2.5～3.5M3风/min
①通风机<0.1MPa鼓出压，主要控 制风量Q，抽烟机； 鼓风机 0.1MPa<鼓<0.4MPa，既 要用P又要用风；
2560 47250 10000 4.72
二 工作原理
燃烧室和蓄热室砌在同一炉壳内，之间用隔墙隔 开。煤气和空气由管道经阀门送入燃烧器并在燃 烧室内燃烧，燃烧的热烟气向上运动经过拱顶时 改变方向，再向下穿过蓄热室，然后进入大烟道 经烟囱排入大气。在热烟气穿过蓄热室时，将蓄 热室内的格子砖加热。格子砖被加热并蓄存一定 热量后，热风炉停止燃烧，转入送风。送风时冷 风从下部冷风管道经冷风阀进入蓄热室，空气通 过格子砖时被加热，经拱顶进入燃烧室，再经热 风出口、热风阀、热风总管送至高炉。
冶金企业中高炉鼓风系统的拨风控制装置[实用新型专利]
![冶金企业中高炉鼓风系统的拨风控制装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/2a6df95f1fb91a37f111f18583d049649b660e32.png)
(10)授权公告号 CN 202297638 U(45)授权公告日 2012.07.04C N 202297638 U*CN202297638U*(21)申请号 201120402855.9(22)申请日 2011.10.21C21B 7/16(2006.01)(73)专利权人中冶南方工程技术有限公司地址430223 湖北省武汉市东湖新技术开发区大学园路33号(72)发明人杨婷 阮祥志 赵航(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司 42102代理人王守仁(54)实用新型名称冶金企业中高炉鼓风系统的拨风控制装置(57)摘要本实用新型公开了一种冶金企业中高炉鼓风系统的拨风控制装置，该拨风控制装置设有与高炉送风配套使用的鼓风机（1）及电动机（2）；每台鼓风机（1）的出口管道上串接有依次排列的止回阀（3）、为风机送风的消声器（4）、流量计（5）和送风电动蝶阀（6），送风电动蝶阀（6）通过分支管道连接各座高炉的冷风管，每根分支管道上安装有1个连通电动蝶阀（7），由此构成拨风通道。
本实用新型能够实现不同系统作业时相互拨风的控制，并且具有能够有效确保高炉安全生产、降低高炉灌渣事故率等优点。
(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书4页 附图4页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 4 页1/1页1.一种冶金企业中高炉鼓风系统的拨风控制装置，其特征是该拨风控制装置设有与高炉送风配套使用的鼓风机（1）及电动机（2）；每台鼓风机（1）的出口管道上串接有依次排列的止回阀（3）、为风机送风的消声器（4）、流量计（5）和送风电动蝶阀（6），送风电动蝶阀（6）通过分支管道连接各座高炉的冷风管，每根分支管道上安装有1个连通电动蝶阀（7），由此构成拨风通道。
2.根据权利要求1所述的冶金企业中高炉鼓风系统的拨风控制装置，其特征在于分支管道与冷风管相连的地方安装有弯管压力平衡补偿器（13）。
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高炉鼓风机站冷风拨风系统自动控制设计
【摘要】介绍了某钢厂三台1080m3高炉冷风拨风系统的工作原理和自动控制流程。
该冷风拨风系统投入运行后，避免了因风机故障突然停风而导致的高炉风口、吹管、弯头大灌渣的生产事故的发生，减少事故损失。
【关键词】高炉；冷风拨风系统；风机；风口
1、前言
某钢铁集团股份有限公司炼铁厂3座1080m3高炉分别配三台风量2650Nm3/min汽拖轴流风机3台和电拖风机1台。
正常生产情况下3台汽拖轴流风机运行1台电拖风机备用。
尤其在高炉出铁前后，风机突然停风往往导致高炉风口、直吹管、弯头大灌渣等重大生产事故，针对风机有可能突然停风的情况而备用离心风机启动未完全满足风量之前，需要在3座1080m3高炉冷风系统之间设置了拨风系统装置。
2、工艺流程概述
冷风供风方式采取母管制。
正常运行时，1台汽拖轴流风机对应1座高炉，电拖风机备用。
每台风机都设有电动送风阀，三条冷风母管上都有联络阀。
在三条母管之间增设了三套冷风拨风系统，见图1。
3、拨风控制系统设计思路
本系统有三套拨风系统组成，每套拨风系统有三个阀门（两个电动拨风阀和一个气动拨风阀）组成，详见图1（冷风拨风系统自动控制流程），当汽拖风机正常运行时，电动阀门处于开状态，气动阀处于关状态.如果向2#高炉送风的汽拖风机故障停机，则开气动拨风阀HV1201（可手/自动切换），有1#高炉冷风管道向2#高炉冷风管道送风，待电拖风机启动后，当1#，2#送风管道压力不小于0.4MPa（此参数可根据现场实际情况调整）时，关闭电动拨风阀V1203，直到关到位，再关气动拨风阀HV1201，然后开电动拨风阀V1202，V1203（可手/自动切换）.当然也可以由3#汽拖风机向2#气拖风机供风原理同上，其他高炉汽拖风机故障时请参照以上程序操作。
这样可以避免高炉因突然停风风口灌渣事故的发生，并有效避免因停风而使炉内煤气倒流到风机发生事故的可能性。
4、检测和控制内容
该系统管路非常简单，通常为一根拨风管道上串联设置三道阀门（2台电动拨风阀一台气动拨风阀），但其控制系统较为复杂，须全面考虑各种事故的发生情况，对其做出正确判断，才能保证高炉冷风拨风系统的正常运行。
下面，结合某钢铁公司的实际情况，阐述拨风控制系统的设计方案。
此拨风控制系统需检测显示三根送风管道上的风压、检测显示拨风管拨风阀各个电动阀门的状态，根据显示的风机的运行状态参数和高炉休风的状态信号由操作员（此时为手动状态）或计算机判断（此时为自动、半自动状态）是否启动拨风阀并确定拨风阀阀位。
计算机控制的连锁条件主要由送风管道上的风压状态和高炉休风状态决定。
5、控制系统及仪表的配置
实时监视3台高炉鼓风机运行状况，检测风机正常运行输风量平稳状况。
可自动、手动、半自动控制电动阀、拨风阀的动作、开闭角度。
当1台鼓风机故障停机或转为安全模式时，自动为高炉平稳拨风。
实时显示拨风系统的状态、系统是否具备拨风条件。
如遇突发事件可进行人为紧急拨风操作。
PLC控制系统构成：在风机送风管上设置压力变送器。
在仪表控制台上安装声光报警器和手操器及按钮，用于主要参数报警和拨风阀的手动操作。
计算机系统采用西门子S7—300PLC和工控机，由PLC完成信号的采集、转换、报警以及拨风连锁条件的逻辑判断和拨风阀位给定；工控机对各种主要参数进行显示、报警、趋势记录和报表打印。
PLC部分由电源模板、CPU模板、模拟量输人与输出模板、数字量输人与输出模板组成。
控制室置于现有厂房内，并在各风机操作室设拨风按钮。
6、结束语
本套拨风控制方案以冷风系统的风压参数为主，结合了高炉的生产运行状态，较为全面地考虑了事故发生的各种情况，能够较好地保证高炉冷风系统的供应。
实际投人运行后，因冷风断供发生的事故基本降为零。