《自動(dòng)化與儀器儀表》2010 年第2期(總第148期)PLC在高爐凈循環(huán)水系統(tǒng)的應(yīng)用周卉(昆明鋼鐵集團(tuán)公司設(shè)計(jì)院電氣室云南昆明，650302 )滴要:介紹在高爐凈循環(huán)水冷卻系統(tǒng)中應(yīng)用小型PLC所構(gòu)成的控制系統(tǒng)，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的構(gòu)成、功能以及控制策略。關(guān)鍵詞:控制:循環(huán)水冷卻系統(tǒng);可編程控制器Abstract: The small sized PLC control system of depuration recirculaing cooling water system for BF is intoduced. The composi-tion and functions and control strategy of system are particular described .Key words: Control ; Recirculating cooling water system ; Programmable controller中圖分類號(hào): TP272文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: B文章編號(hào): 1001-9227 (2010) 02-0043-020引盲供給高爐各高、中、低壓用戶及輔助設(shè)施使用，經(jīng)使用后昆明鋼鐵集團(tuán)公司6號(hào)高爐自1998年開(kāi)爐以來(lái)，其風(fēng)的回水經(jīng)回水管道自流回?zé)崴?，由熱水回水泵提升至冷口中、小套及爐頂齒輪箱冷卻，爐頂灑水以及一些輔助設(shè)卻塔，經(jīng)冷卻塔冷卻后回到冷水池，又由泵房中各泵送至施，如煤粉噴吹站、動(dòng)力空壓站等設(shè)施均采用凈化工業(yè)循各用戶使用，循環(huán)進(jìn)行而不間斷。環(huán)水進(jìn)行冷卻。高爐凈循環(huán)水冷卻在高爐生產(chǎn)中占據(jù)著舉同時(shí)，為確保安全供水，在槽下山頂上設(shè)置一- 個(gè)兩格足輕重的地位，其設(shè)備的可靠運(yùn)行直接影響著高爐生產(chǎn)的的高位安全水池，每格75 0m°,在高壓水突然無(wú)故斷水情穩(wěn)定進(jìn)行。原有的高爐循環(huán)冷卻系統(tǒng)均靠人工操作，其設(shè)況下，作為備用水源靠高位落差產(chǎn)生水壓供給高爐高壓水備控制點(diǎn)上百個(gè)，這樣，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率低，而用戶及中壓水用戶，以確保高爐高、中壓用水的不間斷。且運(yùn)行不可靠，容易造成冷卻系統(tǒng)的故障停機(jī)而帶來(lái)無(wú)法系統(tǒng)設(shè)有四臺(tái)過(guò)濾器，其中三臺(tái)新水過(guò)濾器，一臺(tái)旁挽回的損失。昆鋼6號(hào)高爐凈循環(huán)冷卻系統(tǒng)采用G E -通過(guò)濾器。因?yàn)樵谘h(huán)用水中存在水量損失，因此在系統(tǒng)FANUC90- 30型PLC實(shí)現(xiàn)高爐凈循環(huán)水冷卻的過(guò)程自動(dòng)控制，運(yùn)行過(guò)程中需補(bǔ)充新水，為確保水質(zhì)，新水必須經(jīng)過(guò)過(guò)濾對(duì)進(jìn)出水壓差、流量瞬時(shí)值及累計(jì)值數(shù)據(jù)采集，各控制器過(guò)濾后方可進(jìn)入冷水池，且進(jìn)水量須與冷水池水位進(jìn)行泵、閥門、水池水位狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控，自動(dòng)啟/停泵控制以及聯(lián)鎖。同時(shí)，為確保循環(huán)水質(zhì)，設(shè)有旁通過(guò)濾器，由旁通各種事故狀態(tài)記錄及報(bào)警處理。開(kāi)爐兩年多來(lái)凈環(huán)水系統(tǒng)過(guò)濾水泵從冷水池吸水經(jīng)旁通過(guò)濾器過(guò)濾后回到冷水池，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠、水質(zhì)穩(wěn)定，冷卻效果良好。循環(huán)使用。過(guò)濾器使用后須定時(shí)對(duì)其反沖洗，防止過(guò)濾器由于泥漿而板結(jié)，保證過(guò)濾效果。1系統(tǒng)簡(jiǎn)介及工藝要求系統(tǒng)還設(shè)有加藥間，由三臺(tái)加藥裝置分別將防腐劑、高爐凈循環(huán)系統(tǒng)工藝流程如圖1所示。防垢劑、殺菌滅藻劑定時(shí)由加藥管道投加至冷水池。冷卻塔2控制系統(tǒng)配置C熱水池:二中樂(lè)回水.系統(tǒng)選用GE- FANUC90- 30型PLC,這種PLC是系列90PLC家族中的一員,具有體積小巧，易于安裝和配置的特點(diǎn)，且運(yùn)行穩(wěn)定可靠，它能提供- -種全功能的控制器，具有先........1容具進(jìn)的編程性能，且與系列90PLC家族中其它PLC兼容。系統(tǒng)補(bǔ)充新水.由一個(gè)主機(jī)架及六個(gè)擴(kuò)展機(jī)架組成，主機(jī)架裝有電源模低壓水用戶塊、CPU模塊、通訊模塊各一塊和AI (模擬量輸入模塊)。擴(kuò)中樂(lè)水用戶展機(jī)架裝有AI、DI (數(shù)字量輸入模塊)、DO (數(shù)字量輸出)模水泵房?jī)?nèi)設(shè)備高樂(lè)水用戶塊。系統(tǒng)配置DI共640個(gè)點(diǎn), DO共224個(gè)點(diǎn), AI共56個(gè)點(diǎn)。圖1高爐凈 循環(huán)系統(tǒng)工藝流程圖整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。(1)通訊方式:凈循環(huán)水泵房主要設(shè)備有高、中、低壓水泵和旁通過(guò)凈環(huán)水系統(tǒng)利用一臺(tái)上位機(jī)與PLC進(jìn)行通訊,實(shí)時(shí)監(jiān)濾水泵及相關(guān)閥門。高、中、低壓水泵從冷水池中抽取水控系統(tǒng)設(shè)備并控制運(yùn)行。上位機(jī)采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)網(wǎng)卡，收稿日期: 2009-12-05PLC采用IC693CMM321以太網(wǎng)接口卡傳輸介質(zhì)為同軸電纜，作者簡(jiǎn)介:周卉(1976-),女,助理工程師，主要從事電氣自動(dòng)經(jīng)AUI接口相連接，配置50 Q終端電阻。協(xié)議為TCP/IP網(wǎng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作。PLC在高爐凈循環(huán)水系統(tǒng)的應(yīng)用周卉絡(luò)協(xié)議，其拓展性非常好，易于今后與6號(hào)高爐總控制系熱水回水泵。統(tǒng)的連接。(2)過(guò)濾器控制模塊過(guò)濾器閥門運(yùn)行程序表如表1所示。表1過(guò)濾暴閥門運(yùn)行程序表Ethcmet士機(jī)架序號(hào)設(shè)備名稱過(guò)濾支洗AI模塊1時(shí)間號(hào) F1 r2τ3T4τs67T8 T9T1011T1213 TIDI/DO模塊2排氣閣擴(kuò)展機(jī)架3反洗出水閥H2控制系統(tǒng)配置圖4反洗進(jìn)氣閥i 反洗進(jìn)水閥中央處理器CPU (選用IC693CPU372)自帶-個(gè)15 針串6過(guò)濾進(jìn)水閩行端口, RS-485電氣接口,采用SNP協(xié)議,可使用編程器與7過(guò)濾出水圖，CPU之間直接通訊。(2)模擬量輸入●過(guò)濾器每過(guò)濾8h反洗-次，保證濾料干凈不板結(jié)，模擬量輸入模板分為兩種:一種 為電流型4 ~20mA信確保過(guò)濾效果，水質(zhì)穩(wěn)定。號(hào)(型號(hào)IC693ALG221),一種為電壓型0~10V信號(hào)(型號(hào)●旁通過(guò)濾器在任一臺(tái)新水過(guò)濾器開(kāi)始反洗時(shí)停止為IC693ALG220)。電流型主要檢測(cè)系統(tǒng)壓力、流量、水池水工作。過(guò)濾器反洗與泥漿池液位聯(lián)鎖(液位小于-2.15m允位等信號(hào)。電壓型主要檢測(cè)各臺(tái)水泵電流及母線相電流、許反洗),并同時(shí)與過(guò)濾器反洗泥漿泵聯(lián)鎖。相電壓信號(hào)?！窭渌厮坏陀?.3m時(shí)開(kāi)啟任-臺(tái)新水過(guò)濾器補(bǔ)(3)開(kāi)關(guān)量輸入/輸出充新水，高于2.2m關(guān)閉新水過(guò)濾器。開(kāi)關(guān)量輸入模塊(DI)選用IC693MDL645型，主要檢測(cè)各臺(tái)水泵運(yùn)行信號(hào)、故障信號(hào)、集中信號(hào)以及出口電動(dòng)閥4上位機(jī)控制編程門開(kāi)、關(guān)到位信號(hào)等。上位機(jī)監(jiān)控軟件采用GE- Fanuc-Cimplicity HMI 軟件開(kāi)關(guān)量輸出模塊(DO)選用IC693MDL940型,主要控制編程組態(tài)，充分利用了其圖形界面實(shí)時(shí)監(jiān)控功能、報(bào)警處水泵合閘、分閘信號(hào)，閥門開(kāi)、關(guān)指令等。理和數(shù)據(jù)歸檔功能。(1)實(shí)時(shí)監(jiān)控主要完成對(duì)所有檢測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)及控制，3 PLC控制編程包括- - 些參數(shù)的設(shè)置及算法實(shí)現(xiàn)，操作人員可隨時(shí)了解各系統(tǒng)控制方式有自動(dòng)、集中手動(dòng)操作、現(xiàn)場(chǎng)操作三.設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，又可通過(guò)操作界面調(diào)節(jié)各設(shè)備的啟/停種?？刂??！褡詣?dòng)方式，由PLC程序按事先設(shè)定好的工藝流程和(2)報(bào)警處理:將PLC送來(lái)的數(shù)據(jù)與上位機(jī)設(shè)定的數(shù)參數(shù)，自動(dòng)地控制各系統(tǒng)設(shè)備，不須人工千涉，當(dāng)工作泵據(jù)相比較，根據(jù)設(shè)定范圍作出圖象及聲音報(bào)警,提醒操作發(fā)生故障時(shí)，備用泵具有自動(dòng)投入功能，保證系統(tǒng)不間斷人員及時(shí)采取應(yīng)急措施。供水。(3)趨勢(shì)預(yù)測(cè):可將需要記錄的數(shù)據(jù)以文件的形式?！窦惺謩?dòng)方式，由操作人員在操作站C RT畫(huà)面上對(duì)存在磁盤(pán)上,可隨時(shí)通過(guò)其內(nèi)建的趨勢(shì)畫(huà)面觀測(cè)及分析數(shù)設(shè)備進(jìn)行單臺(tái)控制，各設(shè)備之間保留必要的連鎖，僅取消據(jù)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)變化，很好地監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，保證設(shè)備泵與水位之間的連鎖。運(yùn)行在最佳工祝點(diǎn)?！瘳F(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)方式，由操作人員在現(xiàn)場(chǎng)機(jī)旁箱直接對(duì)設(shè)備進(jìn)行不經(jīng)計(jì)算機(jī)PLC控制的操作，各臺(tái)設(shè)備之間沒(méi)有連結(jié)束語(yǔ)鎖,具有完全優(yōu)先級(jí)。當(dāng)出現(xiàn)緊急故障情況下，可在機(jī)旁可編程控制器PLC以其開(kāi)放式的模塊化結(jié)構(gòu)，較好的進(jìn)行緊急停機(jī)操作，計(jì)算機(jī)僅負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)各設(shè)備狀態(tài)及故障通用性和互換性給系統(tǒng)的使用和維護(hù)帶來(lái)了很大的方便。點(diǎn)可編程控制器PLC在昆鋼6號(hào)高爐凈循環(huán)水系統(tǒng)中的成功PLC控制程序主要由兩大模塊組成:應(yīng)用，大大減輕泵站工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了人力物(1)泵閥組控制模塊力，使原來(lái)的值班人數(shù)從每班三人減少到每班兩人。自開(kāi)根據(jù)泵的性能參數(shù)要求，分為兩種控制方案，即閉閥爐至今,未發(fā)生因事故斷水而燒毀高爐風(fēng)口小套、中套、啟動(dòng)和開(kāi)閥啟動(dòng)。爐頂齒輪箱等重大設(shè)備事故及生產(chǎn)安全事故，有效地保證閉閥啟動(dòng):遵循先啟泵，后開(kāi)閥;先停泵，后關(guān)閥。如了設(shè)備安全可靠高效運(yùn)行，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行管理水平和高、中、低壓泵。系統(tǒng)運(yùn)行精度，保證了生產(chǎn)的長(zhǎng)周期穩(wěn)定順行，產(chǎn)生了顯開(kāi)閥啟動(dòng):遵循先開(kāi)閥，后啟泵;先停泵，后關(guān)閥。如.著的經(jīng)濟(jì)效益。