自動化與儀器儀表》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)計院電氣室云南昆明,650302)摘要: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 recirculating cooling water system for BF is introduced. The composi-tion and functions and control strategy of system are particular describedKey words: Control; Recirculating cooling water system; Programmable controller中圖分類號:TP272文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號: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號高爐自1998年開爐以來,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,為確保安全供水,在槽下山頂上設(shè)置一個兩格足輕重的地位,其設(shè)備的可靠運行直接影響著高爐生產(chǎn)的的高位安全水池,每格750m3,在高壓水突然無故斷水情穩(wěn)定進(jìn)行。原有的髙爐循環(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上百個,這樣,不僅勞動強(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行不可靠,容易造成冷卻系統(tǒng)的故障停機(jī)而帶來無法系統(tǒng)設(shè)有四臺過濾器,其中三臺新水過濾器,一臺旁挽回的損失。昆鋼6號高爐凈循環(huán)冷卻系統(tǒng)采用GE-通過濾器。因為在循環(huán)用水中存在水量損失,因此在系統(tǒng)FANUC90-30型PLC實現(xiàn)高爐凈循環(huán)水冷卻的過程自動控制,運行過程中需補(bǔ)充新水,為確保水質(zhì),新水必須經(jīng)過過濾對進(jìn)出水壓差、流量瞬時值及累計值數(shù)據(jù)采集,各控制器過濾后方可進(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)實時監(jiān)控,自動啟/停泵控制以及聯(lián)鎖。同時,為確保循環(huán)水質(zhì),設(shè)有旁通過濾器,由旁通各種事故狀態(tài)記錄及報警處理。開爐兩年多來凈環(huán)水系統(tǒng)過濾水泵從冷水池吸水經(jīng)旁通過濾器過濾后回到冷水池運行穩(wěn)定、可靠、水質(zhì)穩(wěn)定,冷卻效果良好。循環(huán)使用。過濾器使用后須定時對其反沖洗,防止過濾器由于泥漿而板結(jié),保證過濾效果。1系統(tǒng)簡介及工藝要求系統(tǒng)還設(shè)有加藥間,由三臺加藥裝置分別將防腐劑髙爐凈循環(huán)系統(tǒng)工藝流程如圖1所示防垢劑、殺菌滅藻劑定時由加藥管道投加至冷水池。安全水池2控制系統(tǒng)配置中壓回水系統(tǒng)選用GE-FANC90-30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且運行穩(wěn)定可靠,它能提供一種全功能的控制器,具有先進(jìn)的編程性能,且與系列90PLC家族中其它PLC兼容。系統(tǒng)補(bǔ)充新水由一個主機(jī)架及六個擴(kuò)展機(jī)架組成,主機(jī)架裝有電源模用塊、CPU模塊、通訊模塊各一塊和AI〔模擬量輸入模塊)擴(kuò)中壓水用戶展機(jī)架裝有AI、DI(數(shù)字量輸入模塊)D0(數(shù)字量輸出)模水泵房內(nèi)設(shè)備塊。系統(tǒng)配置DI共640個點,D0共224個點,A共56個點圖1高爐凈循環(huán)系統(tǒng)工藝流程圖整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示中國煤化工凈循環(huán)水泵房主要設(shè)備有高、中、低壓水泵和旁通過LC進(jìn)行通訊,實時監(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NMH(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,作者簡介:周卉(1976-),女,助理工程師,主要從事電氣自動化系統(tǒng)設(shè)計工作經(jīng)AUI接口相連接,配置509終端電阻。協(xié)議為TCP/IP網(wǎng)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號高爐總控制系熱水回水泵。統(tǒng)的連接。(2)過濾器控制模塊過濾器閥門運行程序表如表1所示。1過濾最門運行程序主機(jī)架E設(shè)備名稱1[時聞號hP四團(tuán)wc01/O模塊[2排氣擴(kuò)展機(jī)架3反洗出圖2控制系統(tǒng)配置圖反洗進(jìn)反洗進(jìn)水中央處理器CPU(選用IC693cPU372)自帶一個15針串6過濾進(jìn)水闕行端口,RS-485電氣接口,采用SNP協(xié)議,可使用編程器與CPU之間直接通訊。(2)模擬量輸入過濾器每過濾8h反洗一次,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信確保過濾效果,水質(zhì)穩(wěn)定號(型號IC693ALG221),一種為電壓型0~10V信號(型號旁通過濾器在任一臺新水過濾器開始反洗時停止為IC693ALG220)電流型主要檢測系統(tǒng)壓力、流量、水池水工作。過濾器反洗與泥漿池液位聯(lián)鎖(液位小于-2.15m允位等信號。電壓型主要檢測各臺水泵電流及母線相電流、許反洗),并同時與過濾器反洗泥漿泵聯(lián)鎖。相電壓信號。冷水池水位低于1.3m時開啟任一臺新水過濾器補(bǔ)(3)開關(guān)量輸入/輸出充新水,高于2.2m關(guān)閉新水過濾器開關(guān)量輸入模塊(DI)選用IC693MDL645型,主要檢測各臺水泵運行信號、故障信號、集中信號以及出口電動閥4上位機(jī)控制編程門開、關(guān)到位信號等。上位機(jī)監(jiān)控軟件采用GE- Fanuc- Cimplicity HMi軟件開關(guān)量輸出模塊(D0)選用IC693MDL940型,主要控制編程組態(tài),充分利用了其圖形界面實時監(jiān)控功能、報警處水泵合閘、分閘信號,閥門開、關(guān)指令等理和數(shù)據(jù)歸檔功能。(1)實時監(jiān)控:主要完成對所有檢測點的監(jiān)測及控制3PLc控制編程包括一些參數(shù)的設(shè)置及算法實現(xiàn),操作人員可隨時了解各系統(tǒng)控制方式有自動、集中手動操作、現(xiàn)場操作設(shè)備的運行狀態(tài),又可通過操作界面調(diào)節(jié)各設(shè)備的啟/?？刂啤ぷ詣臃绞?由PLC程序按事先設(shè)定好的工藝流程和(2)報警處理:將PLC送來的數(shù)據(jù)與上位機(jī)設(shè)定的數(shù)參數(shù),自動地控制各系統(tǒng)設(shè)備,不須人工干涉,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警,提醒操作發(fā)生故障時,備用泵具有自動投入功能,保證系統(tǒng)不間斷人員及時采取應(yīng)急措施。供水。(3)趨勢預(yù)測:可將需要記錄的數(shù)據(jù)以文件的形式保集中手動方式,由操作人員在操作站CRT畫面上對存在磁盤上,可隨時通過其內(nèi)建的趨勢畫面觀測及分析數(shù)設(shè)備進(jìn)行單臺控制,各設(shè)備之間保留必要的連鎖,僅取消據(jù),監(jiān)測系統(tǒng)變化,很好地監(jiān)控系統(tǒng)運行參數(shù),保證設(shè)備泵與水位之間的連鎖。運行在最佳工況點?！がF(xiàn)場手動方式,由操作人員在現(xiàn)場機(jī)旁箱直接對設(shè)備進(jìn)行不經(jīng)計算機(jī)PLC控制的操作,各臺設(shè)備之間沒有連5結(jié)束語鎖,具有完全優(yōu)先級。當(dāng)出現(xiàn)緊急故障情況下,可在機(jī)旁可編程控制器PLC以其開放式的模塊化結(jié)構(gòu),較好的進(jìn)行緊急停機(jī)操作,計算機(jī)僅負(fù)責(zé)監(jiān)測各設(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)帶來了很大的方便。點可編程控制器PLC在昆鋼6號高爐凈循環(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強(qiáng)度,節(jié)省了人力物(1)泵閥組控制模塊力,使原來的值班人數(shù)從每班三人減少到每班兩人。自開根據(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、啟動和開閥啟動爐頂閉閥啟動:遵循先啟泵,后開閥;先停泵,后關(guān)閥。如了設(shè)中國煤化工安全事故,有效地保證系統(tǒng)的運行管理水平和高、中、低壓泵。系統(tǒng)CNMHG蝴穩(wěn)定順行,產(chǎn)生了顯開閥啟動:遵循先開閥,后啟泵;先停泵,后關(guān)閥。如著的經(jīng)濟(jì)效益44