可编程计算机控制器的.pdf

冶金自动化年增刊
基于可编程计算机控制器的
热风炉自动控制系统
刘庆丰,冷朝霞,刘峰,王华民
西安理工大学自动化与信息工程学院,陕西西安
摘要结合韩城燕龙炼铁有限公司热风炉系统工作特点及工业生产要求,根据可编程计算机控制器的硬件性能
稳定、操作精确、软件功能丰富、利于扩展等特点,采用组态王为上位软件,首次将引入热风炉自动控制系统中。
该系统已投入韩铁正常生产运作中。
〔关键词〕热风炉
丫
中图分类号文献标识码
前言
热风炉是高炉的重要组成部分,它为高炉提供高温热风。国内中小型高炉一般配备座热风炉。
热风炉的操作主要包括两大部分,即燃烧控制和换炉控制。韩城燕龙炼铁有限公司老热风炉仍停留在
手工操作阶段,由值班工人决定热风炉所处状态,状态变化凭工人经验操作。造成高炉炉况不稳,
供热温度波动,产量、合格率、优质率降低。因此,迫切需要实现高炉供热风系统的自动化。该项目
由西安理工大学承担改造。
工艺简介
韩城燕龙炼铁公司高炉配备座热风炉,每座热风炉具体配置情况为热风阀、冷风阀、
冷风均压阀、空气阀、空气调节阀、烟道阀、煤气切断阀、煤气调节阀、放散阀、废气阀。热风炉换
炉要按规定顺序进行,如,由“燃烧”转为“送风”的顺序为关煤气调节阀一关煤气切断阀一关空
气调节阀一开煤气放散阀一关空气阀一关烟道阀’闷炉状态”一开冷风均压阀一延时若干秒
后开冷风阀一开热风阀。而“送风”转“燃烧”的顺序则为关冷风阀一关冷风均压阀一关热风
阀’闷炉状态,’一开废气阀一延时若干秒后开烟道阀一关废气阀一开空气阀一开煤气切断阀
一关煤气放散阀一开空气、煤气调节阀。各阀按照工艺要求顺序动作,并有联锁,只有前一个阀动
作到位后才能进行下一个阀的操作。
韩城燕龙炼铁公司热风炉采用单一工作制度两烧一送或半交叉并联,见图,图,这种工作制
度的换炉条件仅是热风炉的送风时间,控制方案相对简单本工程热风炉自动控制系统中需要实现根
据送风时间和热风温度来换炉的控制方案,以及自动控制与手动控制间的切换。因此,在热风炉控制
过程中换炉操作除了根据时间指令确定外,还要求考虑热风温度指令,保证各个传输管道中的压力正
常。
选择控制器
热风炉在实现换炉的工作过程中有大量的开关量,同时,采集到的现场温度、压力值是作为模拟
量输入给控制器的,因此,从输入输出信号处理能力方面考虑,所选的控制器应该能够处理大量的开
关量和模拟量而从程序运行的角度考虑,控制过程需要实现不同工作制度间的快速切换,并且在任
何一种工作制度下,控制器还需要完成温度、压力值的转换、监测,以及有异常情况的报警处理等,
因此,选择控制器时也应考虑对程序的处理速度、处理方式等因素。
收稿日期修改稿收到日期
作者简介】刘庆丰,男,辽宁鞍山人,讲师,主要从事系统优化与智能控制,自动化仪表。高频电源等领域的研究工作。
冶金自动化年增刊
本工程首次将可编程计算机控制器引进到热风炉自动控制系统中,选用产品,根
据总点数确定对控制器机型的选取估算的点数及模拟量路数,加的余量。采用
多任务操作系统,可实现多个应用程序并行运行控制周期可由用户设定,从而摆脱单个程序对硬件
时钟的依赖。工程中运用完成对所有