摘要：隨著高爐工藝的發(fā)展,，宣鋼六號(hào)高爐上料自動(dòng)控制系統(tǒng)存在的問題日益嚴(yán)重,，高爐順產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)得不到保證,。所以,，硬件的改造升級(jí)、程序的優(yōu)化以及增加新的工藝程序成為必然,。
關(guān)鍵字：上料 Industrial IT AC—800F 網(wǎng)絡(luò) 程序
一,、前言
2008年6月，對(duì)宣鋼六號(hào)高爐進(jìn)行了大修,。之前,，自控系統(tǒng)均采用ABB公司Industrial IT Freelance 2000系統(tǒng)，用于執(zhí)行工業(yè)過程控制的控制器為PS即常規(guī)過程控制器,，組態(tài)軟件為DigiTool,，操作員站軟件即監(jiān)控軟件為Digivis , 版本為Industrial IT V6.2。操作系統(tǒng)為Windows 2000,。由于常規(guī)過程控制器PS不冗余,，且下掛模件有的不具備帶電插拔功能，一旦出現(xiàn)故障,，對(duì)生產(chǎn)造成極大的影響,。同時(shí)，無論是組態(tài)軟件,，還是操作員站的監(jiān)控軟件,，由于版本較低，一些新工藝不能很好實(shí)現(xiàn),。因此,，對(duì)控制系統(tǒng)改造及控制程序升級(jí)勢(shì)在必行。
二,、系統(tǒng)構(gòu)成及特點(diǎn)
改造后，采用ABB公司的Industrial IT AC—800F工業(yè)用集散過程控制系統(tǒng)（DCS）,硬件系統(tǒng)全部更換,。軟件方面,，操作系統(tǒng)為Windows XP,組態(tài)軟件和監(jiān)控軟件升級(jí)為Industrial IT V8.1，分別為CBF和Dgivis,。所有的上料程序進(jìn)行優(yōu)化,、改進(jìn),。系統(tǒng)配置圖絡(luò)如圖


改造后的上料系統(tǒng)，AC－800F是ABB集團(tuán)自動(dòng)化總部推出的一種具世界領(lǐng)先水平的全能綜合型開放系統(tǒng),，該系統(tǒng)融傳統(tǒng)的DCS和PLC優(yōu)點(diǎn)于一體并支持多種國際現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn),。它既具備DCS的復(fù)雜模擬回路調(diào)節(jié)能力、友好的人機(jī)界面（HMI）及方便的工程軟件,。又同時(shí)具有與高檔PLC指標(biāo)相當(dāng)?shù)母咚龠壿嫼晚樞蚩刂菩阅?。系統(tǒng)既可以連接常規(guī)I/O，又可連接Profibus,、FF,、CAN、MODBUS等各種現(xiàn)場總線設(shè)備,?？刂破鰽C－800F為冗余配置，從AC800F現(xiàn)場控制器的Profibus模件（FI830）出來的Profibus DP線經(jīng)過了冗余連接模件 （RLM01）,，與S800I/O站的CI840進(jìn)行連接,，Profibus DP現(xiàn)場總線采用了冗余方式，通訊方式采用冗余的光纖雙環(huán)通訊,，保證了數(shù)據(jù)通訊的可靠性,。
三、 改造方案的實(shí)施
上料控制系統(tǒng)包括三部分:
1,、 爐頂設(shè)備的控制,。
1.1爐頂設(shè)備
爐頂設(shè)備包括受料斗，料罐,，上密封閥,，1＃、2＃放散閥,，1＃,、2＃均壓閥，料流閥,，下密封閥,，傾動(dòng)，1＃,、2＃探尺,。
1.2爐頂控制
爐頂工藝流程分兩部分，一部分是爐料從受料斗到料罐,，另一部分是由料罐到高爐,。爐料從受料斗到料罐，滿足放料條件后,，開放散閥,，放散閥開后延時(shí)6秒,，開上密、開截料閥,、關(guān)放散依次進(jìn)行,，將受料斗中的爐料放入料罐。等受料斗的爐料全部進(jìn)入料罐,，受料斗是否為空,，可由兩個(gè)條件來辨定，一是截料閥開到極限位延時(shí)20秒,，一是受料斗的重量，如果重量小于1.0t,，就為空,。放空之后,，關(guān)截料閥,，關(guān)上密閥。此時(shí)第一部分流程結(jié)束,，第二部分開始,。從料罐到高爐，也是滿足相應(yīng)的放料條件后,，提探尺，探尺提到零位后,，開下密閥，轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)，開料流,。此時(shí)爐料開如進(jìn)入高爐,，料罐空放后,，大開料流關(guān)均壓閥，料流大開一下,，關(guān)料流,，關(guān)下密，?；剞D(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)停,，完成爐頂放料的一個(gè)循環(huán),。
1.3爐頂布料過程
爐頂布料在程序中將焦、礦分開,。當(dāng)通過料罐射源檢測到料罐料種為礦時(shí),，就用礦焦設(shè)定的布料角度和相應(yīng)圈數(shù),，料罐料種為焦時(shí)，就用焦設(shè)定的布料角度和相應(yīng)圈數(shù),。采用多環(huán)布料，每一種料都要從第一環(huán)第一個(gè)角度開始檢測,，布完相應(yīng)的圈數(shù)后,，到第二環(huán)，仍然從第一個(gè)角度開始,，布設(shè)定的圈數(shù),，依此類推，直到走完設(shè)定的圈數(shù)為止,。多環(huán)不同角度布料使無料鐘爐頂遵循了布料要發(fā)展中心,、抑制邊緣的原則,，確保爐料和煤氣流的正常分布，充分起到了無料鐘爐頂?shù)纳喜空{(diào)劑作用,。



2,、主卷揚(yáng)控制。
采用雙料車上料,，主卷揚(yáng)由1＃,、2＃直流變頻，卷揚(yáng)機(jī)有自動(dòng)與手動(dòng)兩種操作方式，自動(dòng)控制設(shè)備及手動(dòng)操作臺(tái)均在槽下,。主卷揚(yáng)與槽下供料及爐頂裝料設(shè)備,，按程序自動(dòng)控制并安全聯(lián)鎖，形成高爐上料自動(dòng)控制系統(tǒng),。卷揚(yáng)機(jī)設(shè)有自動(dòng)保護(hù)裝置以確保設(shè)備安全運(yùn)行,。
主卷揚(yáng)為1＃,、2＃絞車,，只有槽下允許啟車和爐頂發(fā)出允許命令后,，主卷揚(yáng)才可上行,，中間設(shè)有減速位,，經(jīng)過高,、中,、低速運(yùn)行,。在上行過程中，任何一個(gè)與主卷揚(yáng)相關(guān)的條件不滿足,，發(fā)生報(bào)警,，都要緊急停車,。
3,、槽下設(shè)備的控制
3．1槽下設(shè)備
槽下為南北礦倉16個(gè)礦倉供料,，對(duì)稱分布，可隨機(jī)進(jìn)行選擇,，16個(gè)礦倉對(duì)應(yīng)7個(gè)稱斗,。焦炭倉2個(gè)，對(duì)應(yīng)2個(gè)焦斗,。燒結(jié)礦經(jīng)給料機(jī)和振動(dòng)篩篩分后,，進(jìn)行入稱斗，完成一次稱重,，接到開門指令后打開閘門卸料,，經(jīng)主皮帶運(yùn)行至中間斗進(jìn)行二次稱量，滿足放料條件后,，裝入主卷揚(yáng),。焦炭通過給料機(jī)、振動(dòng)篩篩分后,，一次稱量,，滿足條件后，直接入主卷揚(yáng),。槽下有一條主皮帶,，4條返礦皮帶,。
3.2槽下設(shè)備控制
篩料的控制。篩料主要由篩料程序來完成,。首先在料單中進(jìn)行設(shè)定,，有料倉、重量,、料種,。根據(jù)設(shè)定情況，先啟動(dòng)振動(dòng)篩,，延時(shí)后啟給料機(jī)，振動(dòng)篩振動(dòng)使料進(jìn)入稱量斗。給料機(jī)由變頻器控制,，通過調(diào)整變頻速度來控制下料速度,，同時(shí)還設(shè)有流量,，即停篩后余振下料量。當(dāng)下料量加上流量等于設(shè)定重量時(shí),，停振動(dòng)篩,，給料機(jī),。為保證篩料的準(zhǔn)確性,，還進(jìn)行補(bǔ)償計(jì)算，自動(dòng)補(bǔ)償,。
放料的控制。放料即稱量斗自動(dòng)開門,，將稱量斗中的料放入主皮帶,。放料程序包括：裝序拆分程序,，放料子程序，放料主程序,。
裝序拆分程序。將在料單中送入的裝序進(jìn)行分解,，判定本料序有幾個(gè)循環(huán),，每個(gè)循環(huán)由幾車焦,、礦組成，找出本批裝法,，運(yùn)行本批裝法,，得出結(jié)論,，主卷揚(yáng)該上礦還是焦,。如果是礦,，開中間斗閘門,，如果是焦,，開焦斗閘門,。例如：料單中送入裝序?yàn)椋?SS!JJ!+2S!JJ!,，首先要拆為3SS!JJ!和2S!JJ!，再由3SS!JJ!得出裝法為SS!JJ!,，還要走3個(gè)循環(huán),，本批裝法有四車,，分別為S ，S,， J,，J。走完之后,，同樣,，再運(yùn)行裝法2S!JJ!,。S代表礦,，J代表焦,，!代表開上密位置。
放料子程序,。即料由稱斗放入中間斗的情況，為一車礦的選料,，即裝法中的一個(gè)S。
七個(gè)稱斗可根據(jù)要求任意選擇,，一車可以是一種或多種料經(jīng)皮帶入中間斗,。同時(shí),，選擇七個(gè)稱斗的放料順序，即開閘門順序,，可設(shè)為“正裝”或“倒裝”,。稱量斗閘門按選擇順序，一個(gè)稱斗開門放空并關(guān)門后,，下一個(gè)稱量斗動(dòng)作,。七個(gè)稱斗的任意選擇，在裝料方法中實(shí)現(xiàn),。稱斗選擇方式見下圖,。


裝料主程序。裝料主程序完成一批料的礦運(yùn)行,，如SS!JJ!或S!JJ!中的S,，可以根據(jù)車數(shù)進(jìn)行選擇，不同車數(shù)有不同的礦的配料,，如第一種裝法中和兩車礦可以選擇不同的稱斗產(chǎn),，在裝料方法設(shè)定中實(shí)現(xiàn)，這種不同的配料方式我們?cè)O(shè)定為20種,，即有20個(gè)處方,，足以滿足生產(chǎn)要求。
四,、 結(jié)束語
上料自動(dòng)控制系統(tǒng)改造投產(chǎn)以來,，完全滿足煉鐵工藝的要求，運(yùn)行穩(wěn)定,，操作簡單方便,，提高了高爐的利用系數(shù),，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益,。