《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(昆明鋼鐵集團公司設(shè)計院電氣室云南昆明，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: TP272文獻標識碼: 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兀蔁崴厮锰嵘晾淇谥?、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)進行而不間斷。環(huán)水進行冷卻。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75 0m°,在高壓水突然無故斷水情穩(wěn)定進行。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上百個，這樣，不僅勞動強度大，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G E -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，運行過程中需補充新水，為確保水質(zhì)，新水必須經(jīng)過過濾對進出水壓差、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入冷水池，且進水量須與冷水池水位進行泵、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、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，且運行穩(wěn)定可靠，它能提供- -種全功能的控制器，具有先........1容具進的編程性能，且與系列90PLC家族中其它PLC兼容。系統(tǒng)補充新水.由一個主機架及六個擴展機架組成，主機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)。擴中樂水用戶展機架裝有AI、DI (數(shù)字量輸入模塊)、DO (數(shù)字量輸出)模水泵房內(nèi)設(shè)備高樂水用戶塊。系統(tǒng)配置DI共640個點, DO共224個點, AI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。(1)通訊方式:凈循環(huán)水泵房主要設(shè)備有高、中、低壓水泵和旁通過凈環(huán)水系統(tǒng)利用一臺上位機與PLC進行通訊,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統(tǒng)設(shè)備并控制運行。上位機采用標準以太網(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。表1過濾暴閥門運行程序表Ethcmet士機架序號設(shè)備名稱過濾支洗AI模塊1時間號 F1 r2τ3T4τs67T8 T9T1011T1213 TIDI/DO模塊2排氣閣擴展機架3反洗出水閥H2控制系統(tǒng)配置圖4反洗進氣閥i 反洗進水閥中央處理器CPU (選用IC693CPU372)自帶-個15 針串6過濾進水閩行端口, RS-485電氣接口,采用SNP協(xié)議,可使用編程器與7過濾出水圖，CPU之間直接通訊。(2)模擬量輸入●過濾器每過濾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?！窭渌厮坏陀?.3m時開啟任-臺新水過濾器補(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上位機控制編程門開、關(guān)到位信號等。上位機監(jiān)控軟件采用GE- Fanuc-Cimplicity HMI 軟件開關(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，3 PLC控制編程包括- - 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)場操作三.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/停種。控制?！褡詣臃绞剑蒔LC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?！窦惺謩臃绞?，由操作人員在操作站C RT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。運行在最佳工祝點?！瘳F(xiàn)場手動方式，由操作人員在現(xiàn)場機旁箱直接對設(shè)備進行不經(jīng)計算機PLC控制的操作，各臺設(shè)備之間沒有連結(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)，較好的進行緊急停機操作，計算機僅負責(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:遵循先啟泵，后開閥;先停泵，后關(guān)閥。如了設(shè)備安全可靠高效運行，提高了系統(tǒng)的運行管理水平和高、中、低壓泵。系統(tǒng)運行精度，保證了生產(chǎn)的長周期穩(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)濟效益。