40吨转炉项目三电系统技术方案书

目录

第一篇用户配置需求

第二篇自动化系统配置方案

第三篇变频系统配置方案

第四篇转炉本体部分的主要设备的电气控制叙述

第五篇仪控部分方案

第六篇散装料上料系统电气控制叙述

第七篇合金上料和下料系统电气控制叙述

第八篇一次除尘风机房电气控制叙述

第九篇系统硬件、软件选用水平说明及各部分的配置说明第十篇卖方与设计院的分工界限说明

第十一篇技术资料和提交进度

第十二篇质量保证、技术规范及标准

第十三篇设备安装调试及双方责任

第十四篇技术支持、培训及售后服务

附表1：上位机及软件配置明细表

附表2：自动化（PLC）配置明细表

附表3：MCC配置明细表

附图1：系统配置图

附图2：倾动原理图

附图3：氧枪升降原理图

附图4：主从方案原理图

附图5：MCC原理图

第一篇用户配置需求

一、工艺概述

40吨氧气顶吹炼钢转炉。

生产工艺主要设备有：转炉本体、转炉倾动、氧枪升降、氧枪横移系统、活动烟罩、汽化冷却、一次除尘（一文、二文、风机房）和煤气回收系统。

辅助设备有：散状料上料（从斗地下料仓开始）和散状料下料；合金料上料和合金料下料及钢包车、钢渣车等。还有相关的吹氧、吹氮、氮封、吹氩、水冷、干烯油润滑、气动系统和电气自动化及仪表系统等。

二、设备的内容和范围

电气和自动化系统，主要包括上位机、PLC、网络、接口、变频柜、MCC柜、操作台、现场控制箱、UPS电源。

仪表系统的一次检查元件、传感器、变送器、执行器等，招标方已备，不在本段招标范围之内。但自动化系统的软件、硬件，要统一考虑仪表系统的内容、点数和功能要求。构成机、电、仪一体化设计。

转炉自动化系统控制范围是：从转炉原材料供应（或添加）开始直到出钢溅渣护炉完成为止，实现炼钢生产全过程的基础自动化和设备控制。投标单位责任是：向甲方提供全部电控和自动化成套设备或装置（包括软件），并负责设备设计、系统设计、软件编程、现场调试、技术培训及指导安装。

电气和自动化系统应采用现代技术的基础上，按着实用、安全可靠、节约的原则进行设计。

系统配置方案的原则应能：

1、满足转炉的各种工艺控制要求；

2、实现新一代电、仪一体化，数据通讯网络及人机操作接口

一体化；

3、操作监视集中化，采用HMI操作站，人机界面一体化；

4、具有高稳定性、高可靠性及可操作性，便于维护和扩展。

第二篇自动化系统基本配置方案

第一章概述

本方案是按照《炼钢工程40T转炉三电系统》招标书的要求，结合我们3E 大量的工程经验做出的。

本方案中的自动化控制系统采用SIEMENS的S7-400PLC系统，采用集中—分布式的网络结构构成满足转炉的全过程的自动化系统，符合现代控制理论要求的标准、开放的控制思想。

方案中自动化系统中设两个S7-400（CPU414-2DP）主站，两个S7-300（CPU315-2DP）主站。第一个400站下挂5个远程I/O(ET200M)着重于对炉体本体的控制和数据采集，第二个400站下挂4个远程I/O侧重于辅助设施；S7-300主站主要用于散装料和除尘机房的控制。

主控室设操作站（HMI）5台（其中含一台工程师站）、打印机二台，主要用于转炉本体（互为冗余）、散状料下料、汽化冷却、一次除尘和煤气回收的操作和显示。上料操作室配置1 台操作站，用于散装料上料监控。一次除尘机房配置1

台操作站，用于除尘监控。

HMI选用ADVANTANCE工控机。

打印机选用EPSON LQ1600K3

配置中还选用了西门子STEP7 V5.2及SIEMENS MPI卡作编程器。

在系统方案的配置方面突出了以下几点：

①充分满足转炉各个系统的过程的工艺控制要求，采用SIEMENS最

成熟的、应用最广泛的PLC系统构成容易实施的分布式结构。具有高性能、高可靠性、容易扩展的特点。

②网络配置方面，考虑到整个系统的一致性和开放性，采用了二层网

络结构：上位机的工业以太网和现场总线的PROFIBUS-DP网。二级自动化网络为保证其开放性和兼容性采用了功能强大的10M/100M以太网，基础自动化网络为保证其可靠性和实时性采用了最广泛的PROFIBUS-DP网络结构。

配置上考虑了各个系统之间的通讯要求，各个系统之间采用相同的网络协议，数据传输方便可靠，满足将来系统扩展所需的高通讯量的要求。

③元件的选择方面采用了SIEMENS最可靠的、应用最广泛的S7-400

和ET200M，具有强大的过程处理模拟量能力以及快速的系统相应能力，同

时满足冶金环境的高电磁干扰、粉尘、高温等恶劣的运行环境；各个系统选用的模块型号统一保证互换性。

④自动化系统在配置上充分考虑了与传动系统之间的兼容性，远程站和现场通讯层采用统一的PROFIBUS现场总线，传动装置可以上网控制。

⑤系统软件选择了基于WINDOWS2000的上位机监控软件和PLC程序开发软件，采用了与硬件完全一致的SIEMENS监控软件WINCC和编程软件STEP-7，支持中文操作模式，通讯处理和数据处理方面完全兼容。

⑥在系统总体配置上充分考虑了EMS导则的要求。

第二章系统总体配置方案

本方案中按照标书的要求对整个系统进行了配置，包括：基础自动化系统、

二级自动化系统。

总体系统方案的一级自动化（基础自动化）采用了SIEMENS 的S7-400PLC 系统作为各个系统的控制核心；二级自动化系统采用以西门子工控机为硬件、SIEMENS WINCC和STEP7作为监控软件和编程软件的上位机系统。

第一节：基础自动化系统总体配置：

按照标书中对基础自动化系统的要求，SIEMENS S7-400系列是最优的选择。SIEMENS公司最新研制的高性能S7-400 PLC是目前在冶金企业中应用最广泛的PLC系统，高速、坚固、通讯能力强，性能优越可靠；全系列化设计，体现全集成的自动化控制思想的特点。

一．S7-400的优势主要体现在：

1．性能全面，运行速度快：S7-400的各种档次CPU用户根据需求可以获得最佳的控制方案，包括通讯，处理速度、诊断、多重计算等，适合从简单的除尘系统到复杂的连轧系统的不同需要。

2．多方面保证可靠性：对于S7-400来说，带电插拔输入输出、密封的模块、无风扇的运行是高可靠性的保证。

3．强有力的通讯能力：S7-400的多种通讯功能充分满足与各级设