智能制造網(wǎng)APP
智能制造網(wǎng)手機站
智能制造網(wǎng)小程序
智能制造網(wǎng)官微
智能制造網(wǎng)服務(wù)號
直播推薦
回放
回放
| 1． 概況 杭鋼80t電爐工程是杭鋼集團近年來投資引進的zui大一個項目，耗資7億元人民幣。直流電弧爐引自法國克萊西姆（Cleicm），短流程高速連鑄機引自奧鋼聯(lián)（VAI），經(jīng)國內(nèi)配套和改造，于1999年4月正式投產(chǎn)。設(shè)備運行二年，年產(chǎn)鋼量逾50萬噸，主要指標已進入全國同行前6名。 該生產(chǎn)線的基本流程如下：初煉爐將廢鋼冶煉成合格鋼水后，送至精煉爐進行溫度、成分的調(diào)整，然后將合格鋼水送至連鑄機。鋼水經(jīng)中間罐到結(jié)晶器，在結(jié)晶器內(nèi)進行一次冷卻，再經(jīng)扇型段二次冷卻，形成150或200方坯，火切機定尺切割。合格產(chǎn)品外送相關(guān)分廠（公司）進行深加工。 連鑄相關(guān)控制參數(shù)見表1 電爐連鑄自動化控制系統(tǒng)分為一級和二級控制系統(tǒng)。一級控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)自動化級，直接參與生產(chǎn)過程的檢測和控制，完成設(shè)備的順序控制和連續(xù)控制。該系統(tǒng)由德國西門子（SIEMENS） S5-155U決策過程管理系統(tǒng)組成，其功能如下： 1） 數(shù)據(jù)的采樣，如結(jié)晶器液位的檢測，鋼包、中間罐稱重信號反饋，水冷系統(tǒng)一次儀表信號反饋等； 2） 邏輯控制，如準備澆鑄、送引錠桿、開澆、澆鑄中、澆鑄結(jié)束等； 3） 信號檢測，如位置信號的檢測等； 4） 數(shù)據(jù)處理及通訊，如模數(shù)轉(zhuǎn)換、PLC通訊等。 二級控制系統(tǒng)為過程控制級，制定和協(xié)調(diào)生產(chǎn)計劃，收集生產(chǎn)中的各種數(shù)據(jù)，并按一定方法加以處理后進行數(shù)學模型計算，向基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)發(fā)出設(shè)定值實現(xiàn)生產(chǎn)過程的控制和管理。該系統(tǒng)由DEC公司的1臺ALPHA服務(wù)器及多個終端構(gòu)成。其主要功能包括： 1） 數(shù)據(jù)的傳送,如連鑄（CCM）與精煉爐（LF）及化驗室（光譜室）之間的數(shù)據(jù)交換等； 2） 報表系統(tǒng)； 3） 鑄機狀態(tài)跟蹤； 4） 對模型的控制，如二冷噴淋水、結(jié)晶器電磁攪拌、末端電磁攪拌、尾坯優(yōu)化切割、數(shù)據(jù)庫的管理等。 基礎(chǔ)級自動化系統(tǒng)與二級過程計算機控制系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)相聯(lián)。主控室人機接口MMI共4臺，一級、二級各2臺，主操人員可直接在MMI上通過操作畫面來控制生產(chǎn)。 2 基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)的構(gòu)成及功能 2．1 系統(tǒng)構(gòu)成 人機接口采用基于Inter Pentium Ⅱ處理器的工業(yè)PC機，配置WIN98操作系統(tǒng)，SIEMENS S5 及FACTORY LINKECS 應(yīng)用軟件，使用方便，畫面形象生動，便于調(diào)試。與上位機通訊由RS232接口及4~20mA電流環(huán)接口來實現(xiàn)。 2.2 主要功能 2.2.1 中間罐鋼水液位控制系統(tǒng) 鋼水液位控制系統(tǒng)總體上來說可劃為3塊，即中間罐塞棒控制子系統(tǒng)、結(jié)晶器液位控制子系統(tǒng)、大包滑動水口控制子系統(tǒng)。這3塊相互獨立，自成系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)組成見圖1。 為保持流入結(jié)晶器內(nèi)的鋼水流動平穩(wěn)，采用中間罐稱重系統(tǒng)控制鋼水重量來控制其液位。每個中間罐車上設(shè)置4個稱重傳感器，精度0.5‰，稱量范圍為0~50t。稱量信號經(jīng)稱重處理器變換成毛重信號后送給基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)，然后進行去皮。去皮分自動去皮和手工去皮兩種方式，去皮需在大包滑動水口（LSG）打開之前進行，否則去皮無效，一級MMI畫面上將不顯示中包重量。大包滑動水口的自動控制系統(tǒng)由于接收不到中間罐的重量變化無法自動開啟而只能手動操作，手動操作則勞動強度大。 2.2.2 結(jié)晶器液位控制子系統(tǒng) 2.2.2.1原理、構(gòu)成及特點 結(jié)晶器液位控制子系統(tǒng)采用美國伯托（EG&G BERTHOLD）公司制造的LB352結(jié)晶器液位測量儀。該測量儀由CO-60放射源，帶水冷裝置的閃爍探測器LB 6639W，結(jié)晶器液面測量記錄儀LB352及中間接線盒等組成。采用非接觸式測量原理，閃爍探測器把接收到的Co-60射線（γ射線）的強度變化轉(zhuǎn)化成鋼水液面高度變化。并送給塞棒液壓缸的伺服閥，控制液壓缸塞棒的動作，以此調(diào)節(jié)中間罐流入結(jié)晶器鋼水量，控制結(jié)晶器中鋼水液面高度。伯托LB352結(jié)晶器液位測量儀測量的是鋼水的真實液位，量程100mm~200mm，精度為滿量程的±（2~3）%（正常的統(tǒng)計漲落除外），長期穩(wěn)定率為輻射強度±1%。安裝方式為外裝式，帶屏蔽的放射源裝置緊靠在結(jié)晶器水冷夾套的外邊。屏蔽鉛罐在結(jié)晶器上蓋的下面，能以手動方式開啟或關(guān)閉射源，閃爍探測器位于水冷夾套外面的另一側(cè)，配水冷套。 該系統(tǒng)具有以下幾方面優(yōu)點: 1） 控制精度高，液面波動小，有助于保證鑄坯的表面質(zhì)量，減少溢鋼漏鋼事故。該系統(tǒng)與控制器、執(zhí)行機構(gòu)聯(lián)用調(diào)節(jié)定程桿、滑板，可以實現(xiàn)澆鑄過程的自動控制。在連鑄主控室配有一級計算機畫面，對結(jié)晶器液位的設(shè)定值、實際值、拉速及塞棒的實際位置（開度，用百分度表示）等變量都有跟蹤記錄（曲線）和顯示。依據(jù)這些跟蹤曲線可以判斷是否有結(jié)水口現(xiàn)象。 2） 可靠性高。采用非接觸式測量原理測量鋼水位，不受溫度、灰塵、煙霧、液面性質(zhì)及操作人員除渣過程差異的影響。 3） 堅固耐用。由于各組成部分均裝于結(jié)晶器上蓋的下面，所以即使鋼水外溢也不會損壞伯托系統(tǒng)。探測器的尺寸很小，很容易保護，受溫度、電磁場及機械方面的影響小。 4） 安全性好。伯托系統(tǒng)的輻射強度很低，放射源的強度一般為40~700MBq,如此低的輻射強度是由于LB352閃爍探測器靈敏度高。操作和維修人員在伯托系統(tǒng)周圍工作時，不需佩帶胸章劑量計及采取其他防護設(shè)施。 5） 使用和維修方便 儀表內(nèi)部參數(shù)一經(jīng)調(diào)試好，輸入后就能確保系統(tǒng)的正常運行。為避免誤操作，可以用密碼鎖定。該系統(tǒng)PLC（帶微處理器系統(tǒng)的Eurocard卡）與基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)的PLC之間通過點對點通訊，操作工只需操作儀表面板上的?？铡⑿M按鈕就能完成?？招M工作。只有在換鑄坯斷面時需要同時完成?？?、校滿工作，平時只需要?？?。 每一次合上開關(guān)，結(jié)晶器液位控制系統(tǒng)都會做系統(tǒng)自檢，一旦有誤，儀表屏上就會顯示故障信息。 “ERROR 5”探頭故障在生產(chǎn)實踐中出現(xiàn)比較多，主要由信號電纜因高溫，機械創(chuàng)傷、進水等原因造成。其電纜故障一般容易檢查到，常見現(xiàn)象為斷線、屏蔽層受損或屏蔽層接觸不好。如果懷疑探頭有故障，可用以下兩種方法來判斷： 1） 快速判斷 。如液位讀數(shù)穩(wěn)定并在20%~80%（實際生產(chǎn)時一般在80%附近，系統(tǒng)設(shè)定值為80%）范圍內(nèi)，說明探頭性能良好； 2） 準確判斷。通過測繪探頭的坪特性曲線進行判斷。調(diào)整儀表后面板上的H.V.-ADJ微動電位器（按+/-0.2V~+/-0.25V的幅度來調(diào)整），觀察儀表面板上讀數(shù)是否穩(wěn)定，穩(wěn)定說明探頭是好的，不穩(wěn)定則說明探頭有故障（工作電壓被抬高或光電倍增管已損壞）。 2．2．3 結(jié)晶器振動控制 結(jié)晶器振動頻率為1.17Hz~4Hz,振幅6~12mm。振動頻率f的設(shè)置參數(shù)由過程控制系統(tǒng)根據(jù)下列公式計算得出： f=K× VG ×1000/2×S 式中: f--振動頻率 K--補償系數(shù)（1.2~1.5） VG--澆鑄速度 S--振幅 振動控制方式分為自動控制方式與手動控制方式，在自動模式下開澆時，振動裝置隨拉矯機拉速變化而起振；在手動模式下主操人員可以在主控室MMI上根據(jù)相應(yīng)的畫面，選擇存儲在電腦里的振動曲線，使之按某一合適曲線振動。 2．2．4 引錠桿及鑄坯跟蹤 引錠桿及鑄坯跟蹤是由安裝在夾送輥上的編碼器（PG）來實現(xiàn)的，在裝引錠桿時或澆鑄時，PG根據(jù)引錠桿頭的位置控制夾送輥的壓下狀態(tài)。出尾坯時，通過PG來進行尾坯跟蹤，按坯尾的位置自動依次停止夾送輥、關(guān)閉扇形段二冷水，改變夾送輥的壓下狀態(tài)。 2．2．5電磁攪拌 采用了ABB的結(jié)晶器電磁攪拌及末端電磁攪拌技術(shù)。限于篇幅，只簡單介紹結(jié)晶器電磁攪拌。其系統(tǒng)配置見圖2。操作人員可在一級計算機畫面上根據(jù)不同的鋼種和拉速選擇適宜的攪拌參數(shù)來控制攪拌強度。 2．2．6 一冷水控制 結(jié)晶器一冷水流量保證在2200L/min。一旦意外斷水，流量開關(guān)將檢測到的信號發(fā)送給PLC，在一級計算機畫面上產(chǎn)生報警信號,通知操作人員停澆,同時指令打開一冷水事故水閥,以防因斷水燒毀結(jié)晶器冷卻銅管。 2．2．7 二冷水控制 為保證鑄坯以一定的規(guī)律緩慢凝固降溫，二冷區(qū)采用水噴霧冷卻方式。二冷水系統(tǒng)共分為4個區(qū)，每區(qū)設(shè)置一個電磁-氣動切斷閥，每*又配以獨立的電磁-氣動截止閥。計算機根據(jù)鑄坯冷卻的實際情況自動控制二冷水量。計算機連鑄專家系統(tǒng)（CAQC）內(nèi)所存二冷水流量控制曲線可分為4種：弱冷（SOFT），中冷（MEDIUM），強冷（HARD）和特強冷（HARD HARD）。整個二冷區(qū)自上而下，冷卻強度由強到弱。二冷水的流量采用科尼?。↘rohne）IFC 010D智能型電磁流量計進行檢測。在實際生產(chǎn)中，只需將鋼種，斷面，拉速等參數(shù)輸入計算機，即可在數(shù)據(jù)庫中找出合適的二冷水控制曲線，對二冷段各區(qū)進行流量控制，同時把各調(diào)節(jié)閥及切斷閥的工作狀態(tài)及電磁流量計反饋的4~20mA信號送給一級PLC，在MMI上顯示出相關(guān)信息。 3 過程計算機系統(tǒng)的構(gòu)成及功能 3.1硬件及軟件構(gòu)成 3．1．1硬 件 服務(wù)器型號 DEC ALPHA SERVER 1000 內(nèi)存 128MSDRAM 硬盤 2×2.1GB 光驅(qū) 600Mb 磁帶機 TZ 87 通訊接口 以太網(wǎng)控制器 3．1．2 基本軟件 操作系統(tǒng) OPEN VMC V6.02 數(shù)據(jù)存貯系統(tǒng) ORACLE V7.0 程序設(shè)計語言 C, C++, VB 個人計算機（PC機） WINDOWS NT操作系統(tǒng) 3.2 功能 1） 生產(chǎn)過程的監(jiān)視和控制； 2） 尾坯優(yōu)化切割處理。根據(jù)中間罐車所剩的鋼水重量，計算每流鑄坯合理切割長度并提供停澆的*點位置； 3） 二冷配水的設(shè)定。根據(jù)鋼種、溫度和拉速，找出相應(yīng)庫中的經(jīng)驗值送給 PLC去執(zhí)行； 4） 連鑄生產(chǎn)數(shù)據(jù)的處理及歷史數(shù)據(jù)的存貯； 5） 與冶煉過程計算機、分析中心計算機（化驗室）之間的通訊以及與結(jié)晶器液面控制、結(jié)晶器電磁攪、打號機、火切機、末端電磁攪拌等子系統(tǒng)之間的通訊； 6） 各種報表的處理。 3．3 控制功能組成 連鑄過程計算機不僅具有鑄機本體的控制功能，而且融入了管理功能，其主要功能如下： 1） 給出相關(guān)鋼種的冶金數(shù)據(jù)； 2） 建立生產(chǎn)過程中的質(zhì)量判定模型； 3） 處理生產(chǎn)計劃，打印生產(chǎn)報表； 4） 給定切割長度； 5） 給定鑄坯打印批號； 6） 給定二冷水設(shè)定值； 4 結(jié)束語 杭鋼昌興電爐連鑄機控制系統(tǒng)運行可靠，具有硬件結(jié)構(gòu)合理、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳送效率高、軟硬件資源共享率高等特點。其控制功能*安全，操作方便。電爐投產(chǎn)兩年來已取得較好的經(jīng)濟效益。 |
下一篇：自主研發(fā)的品牌
全年征稿/資訊合作
聯(lián)系郵箱：1271141964@qq.com
免責聲明
- 凡本網(wǎng)注明"來源：智能制造網(wǎng)"的所有作品，版權(quán)均屬于智能制造網(wǎng)，轉(zhuǎn)載請必須注明智能制造網(wǎng)，http://www.towegas.com。違反者本網(wǎng)將追究相關(guān)法律責任。
- 企業(yè)發(fā)布的公司新聞、技術(shù)文章、資料下載等內(nèi)容，如涉及侵權(quán)、違規(guī)遭投訴的，一律由發(fā)布企業(yè)自行承擔責任，本網(wǎng)有權(quán)刪除內(nèi)容并追溯責任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它來源的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點或證實其內(nèi)容的真實性，不承擔此類作品侵權(quán)行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品來源，并自負版權(quán)等法律責任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
浙公網(wǎng)安備 33010602000006號
智能制造網(wǎng)APP
智能制造網(wǎng)小程序
微信公眾號
2025第十一屆中國國際機電產(chǎn)品交易會 暨先進制造業(yè)博覽會
展會城市：合肥市展會時間：2025-09-20