1、前言 邯鋼6號高爐上料工藝是將燒結(jié)礦、焦碳、焦丁等煉鐵原料首先通過振動篩、給料器、礦倉、皮帶、礦中間斗等設(shè)備到料車,然后到達高爐爐頂,最后通過布料器、小鐘、大鐘等爐頂設(shè)備進入高爐爐體的。起工藝流程見圖1。 高爐上料工藝的備料、運料及爐內(nèi)部分均采用了工業(yè)PLC自控調(diào)節(jié)系統(tǒng),控制著高爐槽下備料、料車行程、爐頂設(shè)備等眾多設(shè)備相關(guān)的控制參數(shù)。因此,自控裝置的好壞,控制操作方式的優(yōu)劣,直接影響著高爐生產(chǎn)及操作人員的勞動強度。
 圖1 高爐上料工藝流程圖
2、存在的問題 邯鋼6高爐為有料鐘,自從1996年投運以來運行已有七年之久,這期間尤其是近一年來,自控裝置經(jīng)常出現(xiàn)死機、元器件損壞、模塊壞等問題,常迫使操作人員停工,甚至高爐休風(fēng),嚴重影響公司生產(chǎn),原因是原控制系統(tǒng)采用的是西門子S5系統(tǒng)和模擬屏操作平臺,這些都是最早期的自控系統(tǒng)和操作方式,依次故障不斷,主要表現(xiàn)為: 2.1、操作平臺為模擬屏的操作方式,各種數(shù)據(jù)的設(shè)定、修改、命令的執(zhí)行都是通過操作臺上的開關(guān)和按鈕來進行,在程序設(shè)定時,容易亂,操作人員掌握起來比較困難,出現(xiàn)故障處理速度慢,因而影響生產(chǎn),并且增加了工人的勞動強度。 2.2、各種元件老化,故障率太高,數(shù)碼管和二極管損壞嚴重,數(shù)碼管等備件嚴重不足,并且價格昂貴,貨源緊張。 2.3、上料運行方式為半手動方式,隨著高爐其它系統(tǒng)的改造,6號高爐的上料能力越來越不能滿足要求。
[NextPage] 3、改造措施及效果 為了提高6號高爐的上料能力,2002年12月份,針對以上存在的問題,在原系統(tǒng)的基礎(chǔ)上對其進行了改進。 3.1、操作方式由原來的模擬屏半手動操作改造成微機完全自動操作,把原來的操作臺開關(guān)、按鈕換成現(xiàn)代化水平的計算機的鍵盤和鼠標,因而使操作變得簡單方便。 3.2、編程軟件繼續(xù)使用德國的西門子S5系統(tǒng),去掉原來的ET100U部分;上位機監(jiān)控軟件使用美國Inbbblution公司的Fix32繪圖軟件;這樣原來的程序已經(jīng)不能再使用,需要完全改動,所以重新編程,在編程的過程中打通S5系統(tǒng)和上位機Fix32的通訊以保證整個系統(tǒng)的完整性。新的監(jiān)控系統(tǒng)的制作畫面和數(shù)據(jù)設(shè)定均在中文bbbbbbS NT平臺環(huán)境之下,這樣使得操作人員一目了然,易于理解和操作,也便于維護;監(jiān)控畫面還增加了探尺趨勢圖、礦倉趨勢圖和礦倉數(shù)據(jù)報表,有利于高爐工長和操作人員對生產(chǎn)的更為準確的監(jiān)控。 3.3、為了滿足現(xiàn)在高爐工藝的需要,使程序設(shè)定更加簡便靈活,對PLC程序上作以下幾點修改: 3.3.1、槽下主礦選礦改為5選1的程序,主礦排完料才能讓6至9號雜礦倉排料,每車設(shè)定1個主礦和1個雜礦。 3.3.2、以前模擬屏上只能設(shè)定兩批料,改為在監(jiān)控畫面上設(shè)定,任憑操作人員任意設(shè)定,并且隨時可以修改。 3.3.3、把原來程序設(shè)定的兩種程序A、B改為四種程序A、B、C、D,程序循環(huán)周期設(shè)定為12個周期位,至少要設(shè)定1位,到12自動返回。每個程序占一個周期位,每個程序裝8車料。 3.4、硬件部分繼續(xù)使用原西門子S5系列的電源、控制器(CPU)、接口、通訊等模板,去掉原來ET100U模塊和模擬屏操作臺,增加Scade01、Scade02、Scade03、Scade04四臺工控計算機,它們通過網(wǎng)絡(luò)連接器Switch與PLC控制柜相連。整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通過工業(yè)以太網(wǎng)連接,每臺工控計算機都安裝CP1413網(wǎng)卡,并通過其與CPU進行通訊。另外,在原有輸入輸出模板不變情況下,增加一塊模擬量輸入模板,用來顯示儀表數(shù)據(jù),主要是秤值。硬件系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)見圖2。
 圖2 6號高爐硬件網(wǎng)絡(luò)圖
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4、結(jié)論 邯鋼6號高爐改造投運一年以來,系統(tǒng)運行穩(wěn)定,各項技術(shù)指標合乎要求,在正常連鎖的條件下,上料能力明顯提高,誤差明顯降低,大幅度降低了操作人員的勞動強度,節(jié)省了生產(chǎn)費用,達到預(yù)期的效果,使高爐的利用系數(shù)明顯提高了0.1到0.2,取得了可觀的經(jīng)濟效益,改造非常成功。
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