顶枪系统的可编程控制器控制研究
迈肯思科技
发布时间:2019-11-28
 

1、引 言

  钢水的真空处理应用于钢水的脱氢、脱氮、去氧(轻处理)和脱硫,同时具有合金微调和温度调整的功能。攀钢生产特殊钢,如轨道钢、低合金结构钢、齿轮钢、氧气瓶钢等都需要经过真空处理,是方坯连铸生产的重要环节。顶枪应用于真空非处理状态下,对真空室进行保温,减少温降,祛除真空室内壁表面结瘤。根据炼钢厂对真空系统的生产要求,控制系统要具有高可靠性、易操作性、维修方便、控制功能全面的特点,真空控制系统的可编程控制器采用SEIMENS公司的SIMATIC S7-400 PLC。SIMATIC S7-400 PLC是具有中高档性能的PLC,具有模块化和用户易于掌握的特点,并具有高速的指令处理、人机界面、CPU的智能化诊断、具有网络通信、软件编程语言丰富的特点。

2、自动化级控制系统

  根据真空的工艺设备情况,真空控制系统设计采用SIEMENS公司的SIMATIC PCS7过程控制系统,系统主要由一套S7 400 PLC、两台监控站和二级计算机系统构成。

  RH控制系统采用两级控制系统组成,一级基础自动化系统和二级计算机控制系统,在一级基础自动化系统中完成其逻辑控制和控制回路的调节控制,二级计算机系统从基础自动化系统采取过程生产数据,根据生产计划和来钢情况进行模型运算,优化出生产参数下送到基础自动化系统执行操作。RH基础自动化系统采用西门子公司的S7 400系列的PLC控制器组成过程控制系统,网络系统采用西门子公司的工业以太网来连接LF系统、合金下料系统、中控室的操作站、报表打印机和RH的二级计算机等设备。过程控制系统采用西门子公司的S7 400系列组成PLC控制系统,操作台采用ET200M利用PROFIBUS-DP网络接入PLC主控器以减少电缆布线。机电一体设备采用RS232协议与PLC的主控器通讯。操作站与PLC系统之间采用工业以太网协议通讯,一级操作站和二级计算机采用西门子OPC协议来完成数据交换。为了对控制设备的精确定位,其传动系统采用VVVF技术来进行调速控制。

3、顶枪加热过程描述研究

  顶枪在非处理期间由停放位开始下降,当下降到预设加热高度时,加热煤气和氧气阀打开,煤气点火燃烧,调节煤气和氧气流量到给定值对真空室进行加热或除瘤。


图1 顶枪加热过程


  位置和加热控制以及辅助控制的核心设备是PLC,软件是RH PLC使用的软件,控制程序是用STEP 7编程语言编写的,使用梯形图、功能框图、语句表语言。程序编写使用了模块化编写方式。

  3.1 PLC对操作方式的实现

  (1)事故操作方式(气动马达):在事故状态下,将气动马达耦合手柄打到气动马达位置,用N2升降顶枪。电动操作和气动马达操作,通过一个耦合器进行切换,有一个行程开关检测顶枪处于气动或电动状态。(2)就地操作方式(现场操作箱):在现场操作箱上选择“就地”,按“上升”按钮(自复位按钮),枪以给定速度上升,当枪运行到紧急上限时,自动停止;按“下降”按钮(自复位按钮),枪以给定速度下降,当枪运行到紧急下限时,自动停止。操作完毕,将选择开关置于“远控”(现场操作台)方式。当现场操作箱选择“就地”操作时,现场操作台、PLC和LEVEL 2均不能对顶枪进行操作。(3)本地手动操作方式(现场操作台):在现场操作台上将钥匙开关置于“本地”(LOCAL)上升过程:首先将膨胀密封圈松开,当枪离预定位置较远时,按“高速上升”按钮(自复位按钮),枪高速上升,当枪快接近预定位置时,改按“低速上升”按钮,枪低速上升,到预定位置松开按钮,枪停止运行。锁紧膨胀密封圈。上升过程中,当枪到达上极限时,枪自动停止运行。下降过程:首先将膨胀密封圈松开,当枪离预定位置较远时,按“高速下降”按钮(自复位按钮),枪高速下降,当枪快接近预定位置时,改按“低速下降”按钮,枪低速下降,到预定位置松开按钮,枪停止运行。锁紧膨胀密封圈。下降过程中,当枪到达下极限时,枪自动停止运行。在现场操作台上设有1个BCD码数字显示表,显示顶枪的枪位(距真空室底部的距离),设有“本地/远程”、“高速上升”、“低速上升”、“高速下降”、“低速下降”及位置极限等指示灯。操作完毕,应将现场操作台上的钥匙开关置于“远程”(REMOTE)方式。操作台设有PLC的远程I/O站,使用PROFIBUS-DP网络与主站相连,传输速率是12M/S。使用PROFIBUS-DP协议。(4)远程操作方式(OSM操作站操作):只有当实际枪位≤停放位(Parking Position)时,可以进行远程操作操作员直接在操作站上输入枪位设定值,在PLC中将实际枪位与设定枪位进行比较,控制顶枪的升降;当枪位差值>100mm时,顶枪高速运行(上升/下降),当枪位差值<100mm时,顶枪低速运行(上升/下降);当枪位差值<10mm时,顶枪停止运行,保证位置控制精度在+/-10mm。远程操作时操作站通过工业以太网与PLC相连,传输速率是100M/s。使用TCP/IP协议。

超级通云控

超级通微信云控

云控系统

云控

熊猫微信云控

微信云控系统

微信云控

微信云控系统

全国服务电话:
13066931819
Copyright©2019 深圳市迈肯思科技有限公司
粤ICP备16030717号