宇电AI-708J操作器/伺服放大器在高炉生产中的应用

中国教育装备采购网2014-09-22 09:33围观1096次我要分享

[摘要]  文章从工程概况、控制工艺要求、控制设计、应用说明、使用效果等方面详细介绍了宇电产品在450m3高炉生产中的应用。实践证明,宇电操作器/伺服放大器为高炉稳产高产提供了良好的自动化保障。
[关键词]  450m3高炉  炉顶压力控制  热风温度控制

工程概况
    某钢厂450m3高炉于2005年10月开始建设,2006年6月底正式投产出铁,年产生铁45万吨,利用系数 3.0。经过技术论证,从系统综合性价比考虑,高炉及热风炉基础自动化控制系统选用了施耐德公司的QUANTUM 系列PLC产品,主要仪表选用了厦门宇电具有二合一功能的AI-708J操作器/伺服放大器。


控制工艺要求
炉顶压力控制
    功能:保持高炉炉顶压力的稳定是高炉生产操作的一项首要工作。稳定炉顶压力能起到稳定煤气流,促进高炉顺行的作用。因此,在操作中要及时调整顶压调节阀阀位,使其能将顶压调稳,避免顶压上下尖峰波动,从而避免炉况波动。450m3高炉的炉顶压力一般稳定在90±5 KPa。
    选型:这是高炉生产中最重要的调节阀,由于此阀调节频繁,管道压力高,因此对阀的控制质量要求最高。顶压调节阀一般由三个阀门并联组成阀组联动使用。该阀组中一般有一个管径相对较小的阀门,以实现灵活控制。
    控制方式:顶压三组阀常采用两阀手动开至某一固定角度,第三个阀门投入自动控制。控制信号走向是:PLC-AO输出模板-3路4~20mA信号-AI-708J-调节阀门。炉顶压力调节阀工艺图见图1:
                    
阀1
                                    
阀2       
高炉除尘后                  煤气管网
阀3     
                                                 
图 1
热风温度控制
    功能:通过自动调节混风阀开度将适当配比的冷风掺入热风管道中,控制送往高炉热风围管的热风温度在1100±20℃内。28个风口将热风送入高炉内。
    选型:选用220VAC供电的电动连续调节阀。
    控制方式:由于调节较为频繁,必须投入自动控制。PLC-AO输出模板-4~20mA信号-AI-708J-调节阀门。一般采用单回路PID控制。


控制设计
    AI-708J操作器特点:(1)、集成手操器和伺服放大器功能,与PLC系统很好配合。(2)、可以实现手自动的双向无扰动切换,特别是手自动切换缓变功能使得控制更加平稳、方便,简化了PLC控制程序的编写。(3)、功能丰富齐全,面板显示一目了然。(4)、采用模块化结构设计,驳接信号类型多。(5)、质量稳定,运行可靠。(6)、抗干扰性能符合电磁兼容(EMC)的要求。(7)、方便的参数锁功能。根据实际情况,经常需要现场岗位人员对部分参数进行修改及调整,而目前大多数仪表是对所有参数都上锁,AI-708J操作器/伺服放大器只有被定义的参数或程序设置才能显示,其它参数不能显示和修改,这样极大地提高了参数修改的速度,又避免了重要参数被误修改,受到了岗位人员的极大欢迎。(8)、使用操作简单方便,随设备的说明书介绍详细实用。
2、PLC、电动调节阀与AI-708J操作器/伺服放大器的电气接线图见图2:

图 2
应用说明
1、高炉生产主画面见图3:

图3
2、操作器应用:本高炉共使用AI-708J操作器/伺服放大器4台,其中炉顶压力控制3台,热风温度控制1台,具体见高炉生产主画面。
3、顶压、热风温度控制操作说明:
(1)、通过上位机控制顶压或热风时,必须将操作器通过A/M按钮置于“自动”位置。否则将操作器置于“手动”位置,通过“向上三角形”    或“向下三角形”     来调节阀门的开度。
(2)、阀门自动控制时:在上位机操作面板窗口将“手自动切换”按钮置于“自动”状态,在“自动时设定顶压(热风温度)”输入框内设定生产需要的炉顶压力或热风温度值,则PLC将进入PID自动调节程序,通过与阀位反馈信号比较后动态输出4~20mA信号给AI-708J,再输出给电动调节阀。
(3)、阀门上位机手动时:在上位机操作面板窗口将“手自动切换”按钮置于“手动”状态,此时“自动时设定顶压(热风温度)”输入框内数据不起作用,在“手动时设定阀位输出”输入框内输入需要的阀门开度值,则PLC的PID自动调节程序停止执行,输出4~20mA信号给AI-708J,再输出给电动调节阀。


使用效果
    高炉投产后,由于自动化控制设备提供了良好的外部保障,各项控制性能完全符合生产
工艺要求,特别是AI-708J操作器/伺服放大器的稳定可靠运行保证了高炉操作的重要参数―――炉顶压力和热风温度的稳定调节,使得高炉开炉15日内就迅速达产达效,利用系数达到3.0,顺利实现了设计目标。

来源:厦门宇电自动化科技有限公司作者:厦门宇电自动化科技有限公司

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