專利名稱：一種aod爐與頂?shù)讖?fù)吹爐通用自動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煉鋼用爐體自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種AOD爐與頂?shù)讖?fù)吹爐通用自動(dòng)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
煉鋼過程中最重要且控制復(fù)雜的一環(huán)是控制爐體，其控制變量繁多且精度要求高。頂?shù)讖?fù)吹爐全自動(dòng)煉鋼控制技術(shù)是伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)信息技術(shù)以及工業(yè)控制技術(shù)和工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展而逐步發(fā)展起來的，是通過煉鋼模型控制為主，操作工實(shí)時(shí)監(jiān)控為輔的煉鋼控制技術(shù)。可以說，爐體控制全自動(dòng)煉鋼技術(shù)是理論計(jì)算、專家經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)檢測手段相結(jié)合的采用計(jì)算機(jī)以及PLC進(jìn)行控制的科學(xué)煉鋼方法，是煉鋼技術(shù)上又一次重大的革命性進(jìn)步，但是現(xiàn)有的系統(tǒng)通用性較差，造成設(shè)備浪費(fèi)，增加了工廠的設(shè)備開支。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種AOD爐與頂?shù)讖?fù)吹爐通用自動(dòng)控制系統(tǒng)， 既能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)AOD爐的控制又能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)頂?shù)讖?fù)吹爐的控制，節(jié)省設(shè)備，降低成本。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種AOD爐與頂?shù)讖?fù)吹爐通用自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于包括編碼器、氧槍儀表、氧槍開度調(diào)節(jié)閥、PLC控制主機(jī)、觸摸屏和上位機(jī)，所述編碼器和氧槍儀表的輸出端分別與遠(yuǎn)程I/O模塊ET200連接，各氧槍開度調(diào)節(jié)閥的控制端分別與遠(yuǎn)程I/O模塊ET200連接，各遠(yuǎn)程I/O模塊ET200通過PR0FIBUS-DP 網(wǎng)絡(luò)與PLC控制主機(jī)連接，所述觸摸屏與所述PLC控制主機(jī)的輸出端連接，所述PLC控制主機(jī)與所述上位機(jī)通過Ethernet網(wǎng)絡(luò)連接。所述系統(tǒng)還包括傾角儀，所述傾角儀的輸入端與遠(yuǎn)程I/O模塊ET200連接。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于所述系統(tǒng)包括采集爐體傾動(dòng)數(shù)據(jù)的編碼器和爐體吹氧數(shù)據(jù)的氧槍儀表，通過PLC控制主機(jī)實(shí)現(xiàn)了對(duì)兩種爐體的自動(dòng)控制，滿足更多鋼種的生產(chǎn)條件，節(jié)省了設(shè)備，降低了鋼鐵生產(chǎn)單位的設(shè)備開支；所述系統(tǒng)只需選擇不同的自動(dòng)控制方式即可實(shí)現(xiàn)不同爐體的自動(dòng)控制，通用性強(qiáng)且操作簡單，提高了工作效率。 此外，通過完善的控制軟件并應(yīng)用上位機(jī)通訊、優(yōu)化的靜態(tài)模型和動(dòng)態(tài)模型等技術(shù)，做到了快速出鋼，提高了鋼水質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖I是本發(fā)明原理框圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，一種AOD爐與頂?shù)讖?fù)吹爐通用自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括編碼器、傾角儀、 氧槍儀表、氧槍開度調(diào)節(jié)閥、PLC控制主機(jī)、觸摸屏和上位機(jī)。所述編碼器和氧槍儀表的輸出端分別與遠(yuǎn)程I/O模塊ET200連接，各氧槍開度調(diào)節(jié)閥的控制端分別與遠(yuǎn)程I/O模塊 ET200連接，所述傾角儀的輸入端與遠(yuǎn)程I/O模塊ET200連接，各遠(yuǎn)程I/O模塊ET200通過 PR0FIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)與PLC控制主機(jī)連接，所述觸摸屏與所述PLC控制主機(jī)的輸出端連接，所述PLC控制主機(jī)與所述上位機(jī)通過Ethernet網(wǎng)絡(luò)連接。所述PLC控制主機(jī)可以使用西門子公司的300系列，遠(yuǎn)程I/O模塊ET200也為西門子公司的產(chǎn)品。頂?shù)讖?fù)吹爐與AOD爐爐身不同，導(dǎo)致兩種爐體要求的傾動(dòng)方式也不同，頂?shù)讖?fù)吹爐由爐體出鋼口前傾出鋼，后傾出渣;A0D爐出鋼、出渣均由爐口前傾操作。所以，頂?shù)讖?fù)吹爐爐體要求可以正、反傾動(dòng)360°，平穩(wěn)而又準(zhǔn)確地停在任一傾角位置上，以滿足兌鐵水、加廢鋼、取樣、測溫、出鋼、倒渣、噴補(bǔ)爐等工藝操作的要求；要求可在爐后操作，并與氧槍、爐下鋼包車、煙罩等設(shè)備有連鎖裝置。AOD爐爐體要求只可前傾180°，要求可在爐前與氧槍、爐下鋼包車、煙罩等設(shè)備有連鎖裝置。所述系統(tǒng)采用編碼器返回的傾動(dòng)參數(shù)傳送至PLC控制主機(jī)，通過程序來識(shí)別爐體角度，并分別來實(shí)現(xiàn)對(duì)頂?shù)讖?fù)吹爐和AOD爐爐體傾動(dòng)的控制。頂?shù)讖?fù)吹爐爐底通底吹管，AOD爐爐側(cè)通側(cè)吹管，頂?shù)讖?fù)吹爐爐頂吹氧的同時(shí)又向爐底吹入惰性氣體進(jìn)行吹煉;A0D爐爐頂吹氧的同時(shí)，又采用側(cè)吹的方式。切換爐體控制時(shí)，同時(shí)要切換吹煉方式。頂?shù)讖?fù)吹爐和AOD爐都可以采用頂槍吹氧，所述系統(tǒng)通過PLC控制主機(jī)來調(diào)節(jié)氧槍開度調(diào)節(jié)閥的開度、氧槍的升降等動(dòng)作，通過壓力變送器將閥后氧壓力信號(hào)送至PLC控制主機(jī)，通過程序PI模擬調(diào)節(jié)器來調(diào)節(jié)氧槍開度調(diào)節(jié)閥的開度，使閥后壓力穩(wěn)定在工藝要求的范圍內(nèi)，為減少在開吹時(shí)氧槍開度調(diào)節(jié)閥的開度突然開大造成的擾動(dòng)，程序中采用了無干擾切換控制，即在開吹后先將氧槍開度調(diào)節(jié)閥設(shè)定在規(guī)定的開度，氧槍開度調(diào)節(jié)閥穩(wěn)定后再投入壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)。然后頂?shù)讖?fù)吹爐通底吹管，AOD爐通側(cè)吹管，根據(jù)工藝選擇的不同，由PLC控制主機(jī)控制底吹和側(cè)吹的氧槍開度調(diào)節(jié)閥的開關(guān)時(shí)間和開度控制。爐體自動(dòng)化控制采用遠(yuǎn)程I/O模塊ET200分布方式，由兩級(jí)通訊網(wǎng)絡(luò)組成，一級(jí)為 PR0FIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)，另一級(jí)為Ethernet網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)PLC控制主機(jī)之間和PLC控制主機(jī)與上位機(jī)(OS系統(tǒng))之間，PLC控制主機(jī)與工程師站之間的數(shù)據(jù)交換和通訊。PR0FIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)和Ethernet網(wǎng)絡(luò)能夠自然地協(xié)同工作，Ethernet是工廠級(jí)智能自動(dòng)化設(shè)備之間相互通訊的解決方案，PR0FIBUS-DP是現(xiàn)場級(jí)設(shè)備之間通訊的解決方案。 所述系統(tǒng)中傾動(dòng)傳動(dòng)裝置為一拖一方式，使用兩臺(tái)變頻器，具體傳動(dòng)控制方式采用一主一從方式實(shí)現(xiàn)，在技術(shù)上保證兩臺(tái)傾動(dòng)電機(jī)的力矩同步性。頂?shù)讖?fù)吹爐和AOD爐的氣體流量控制采用PID模糊算法調(diào)節(jié)氧槍開度調(diào)節(jié)閥的開度?？筛鶕?jù)工藝要求，在不同吹煉時(shí)期自動(dòng)調(diào)節(jié)氣體流量。氧槍開度調(diào)節(jié)閥前后各有一個(gè)切斷閥，可及時(shí)關(guān)斷氣體。上位機(jī)中用WINCC畫面來顯示生產(chǎn)和自動(dòng)化過程中的圖形和控制，實(shí)現(xiàn)煉鋼過程中的氧槍控制、吹煉控制、加料控制等功能。在操作臺(tái)和WINCC畫面上分別設(shè)置轉(zhuǎn)換按鈕， 來實(shí)現(xiàn)AOD爐與頂?shù)讖?fù)合吹爐的切換控制。頂?shù)讖?fù)合吹爐模式時(shí)，吹煉方式控制在頂?shù)讖?fù)合吹爐底吹畫面；A0D爐模式時(shí)，吹煉方式控制在AOD爐側(cè)吹畫面。
權(quán)利要求
1.一種AOD爐與頂?shù)讖?fù)吹爐通用自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于包括編碼器、氧槍儀表、氧槍開度調(diào)節(jié)閥、PLC控制主機(jī)、觸摸屏和上位機(jī)，所述編碼器和氧槍儀表的輸出端分別與遠(yuǎn)程I/O模塊ET200連接，各氧槍開度調(diào)節(jié)閥的控制端分別與遠(yuǎn)程I/O模塊ET200連接，各遠(yuǎn)程I/O模塊ET200通過PR0FIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)與PLC控制主機(jī)連接，所述觸摸屏與所述PLC控制主機(jī)的輸出端連接，所述PLC控制主機(jī)與所述上位機(jī)通過Ethernet網(wǎng)絡(luò)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種AOD爐與頂?shù)讖?fù)吹爐通用自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)還包括傾角儀，所述傾角儀的輸入端與遠(yuǎn)程I/O模塊ET200連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種AOD爐與頂?shù)讖?fù)吹爐通用自動(dòng)控制系統(tǒng)，屬于冶金自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域。包括編碼器、氧槍儀表、氧槍開度調(diào)節(jié)閥、PLC控制主機(jī)、觸摸屏和上位機(jī)，所述編碼器和氧槍儀表的輸出端分別與遠(yuǎn)程I/O模塊ET200連接，各氧槍開度調(diào)節(jié)閥的控制端分別與遠(yuǎn)程I/O模塊ET200連接，各遠(yuǎn)程I/O模塊ET200通過PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)與PLC控制主機(jī)連接，所述觸摸屏與所述PLC控制主機(jī)的輸出端連接，所述PLC控制主機(jī)與所述上位機(jī)通過Ethernet網(wǎng)絡(luò)連接。所述系統(tǒng)只需選擇不同的自動(dòng)控制方式即可實(shí)現(xiàn)不同爐體的自動(dòng)控制，且操作簡單，提高了工作效率。
文檔編號(hào)C21C5/30GK102591285SQ20121003801
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月20日
發(fā)明者張亞彬, 沈利峰 申請人:新興鑄管股份有限公司