自動(dòng)化控制系統(tǒng)組成和功能

　　一、電氣系統(tǒng)組成

　　1.供電系統(tǒng)

　　大型系統(tǒng)如鐵水脫硫、熱風(fēng)爐、高爐噴煤等系統(tǒng)，一般是兩段10kV/0.4kV變壓器電源供電，兩段母線間設(shè)置母聯(lián)，當(dāng)其中任何一路電源故障時(shí)，另一路電源可以承擔(dān)所有系統(tǒng)的負(fù)荷。采用單母線分段接線方式，即：兩個(gè)受電柜，帶一個(gè)聯(lián)絡(luò)柜。柜內(nèi)母排貫通。

　　電氣柜的額定值：

　　-額定的絕緣電壓：AC660V

　　-額定頻率：50Hz

　　-額定電壓：AC380V

　　-相位：3相5線(3+N+PE)

　　組成成份：

　　-空氣電路斷路器

　　-塑殼斷路器

　　-電流互感器

　　-安培計(jì)

　　-伏特表

　　-控制回路隔離變壓器

　　-柜內(nèi)元器件采用施奈德產(chǎn)品

　　2.馬達(dá)控制中心

　　馬達(dá)控制中心采用固定式GGD柜型，柜內(nèi)主要電氣元器件(斷路器、接觸器、繼電器等)選用施耐德產(chǎn)品,由PLC控制。

　　3.變頻器(VVVF)

　　電機(jī)功率大于37kw的電機(jī)控制均使用變頻器，變頻器選用西門子系列產(chǎn)品，與PLC通過硬接線連接。急停功能采用硬接線方式完成。

　　類型：室內(nèi)使用，金屬固定式GGD柜型，金屬封閉，IP31以上

　　電路斷路器類型：鑄模外殼電路斷路器

　　電氣柜的額定值：

　　-額定的輸入電壓：AC380V±10%

　　-額定的輸入頻率：50Hz

　　-控制電壓：AC220V+10%DC24V

　　-控制信號(hào)：硬接線

　　-控制范圍：1：10(最大)

　　-過載能力：150%，1min

　　-控制：V/F恒定控制

　　-變頻器類型：大功率晶體管橋脈沖寬度調(diào)制

　　4.接地技術(shù)說明

　　接地系統(tǒng)：電阻

　　低壓設(shè)備≤1Ω

　　計(jì)算機(jī)、儀表、PLC≤1Ω

　　5.現(xiàn)場(chǎng)操作箱

　　現(xiàn)場(chǎng)操作箱設(shè)置在機(jī)旁，可以對(duì)工藝設(shè)備進(jìn)行就地操作。部分現(xiàn)場(chǎng)操作箱采用遠(yuǎn)程I/O與PLC控制系統(tǒng)連接，雙層門防塵保護(hù)結(jié)構(gòu)，高溫輻射區(qū)域采取隔熱措施。內(nèi)部轉(zhuǎn)換開關(guān)、按鈕、信號(hào)燈等電氣元件選用施耐德產(chǎn)品。

　　二、檢測(cè)儀表組成

　　儀表產(chǎn)品的設(shè)計(jì)選型以先進(jìn)、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、可靠為原則，采用技術(shù)成熟、運(yùn)行可靠的設(shè)備，關(guān)鍵儀表將采用引進(jìn)國(guó)外技術(shù)生產(chǎn)的或國(guó)外進(jìn)口儀表。

　　(1)流量：氣體流量檢測(cè)儀表可選用孔板流量計(jì)。

　　(2)料位選用超聲波或雷達(dá)料位計(jì)。

　　(3)稱量罐的稱量選用高精度小型防抗側(cè)力的稱重傳感器及稱重變送器。

　　(4)壓力(差壓)變送器選用EJA智能型產(chǎn)品，或者國(guó)內(nèi)知名品牌的產(chǎn)品。

　　(5)溫度檢測(cè)以熱電阻、熱電偶為主。

　　(6)調(diào)節(jié)閥選用國(guó)內(nèi)知名品牌的蝶閥或單/雙座閥，執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用模塊化智能電子式或氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)+進(jìn)口智能型閥門定位器。

　　三、自動(dòng)化系統(tǒng)組成

　　1.PLC選用SiemensS7系列產(chǎn)品。

　　控制器：充分考慮系統(tǒng)的先進(jìn)性、可靠性和擴(kuò)展性，選用的處理器要滿足相應(yīng)的控制要求，具有在線編程和修改的能力，其硬件按15%I/O余量、50%內(nèi)存余量、10%空槽位、網(wǎng)絡(luò)通訊負(fù)載率≤20%的要求配置。

　　2.監(jiān)控站：

　　選用當(dāng)前推出的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化、開放性能好、售后服務(wù)支持好的通用型主機(jī)。計(jì)算機(jī)的內(nèi)、外存容量，網(wǎng)絡(luò)通訊能力、機(jī)柜空間和插件槽的位置等均應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠嗟?，以便于將來系統(tǒng)的擴(kuò)展。其配置以當(dāng)前主流配置為主。

　　3.軟件配置：

　　監(jiān)控軟件WinCC(無限點(diǎn)、含接口驅(qū)動(dòng))、編程軟件Step7均采用優(yōu)良版本，運(yùn)行環(huán)境為WinXP中文版。

　　四、自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用功能層次：

　　自動(dòng)控制系統(tǒng)由檢測(cè)控制儀表、電氣傳動(dòng)設(shè)備及以計(jì)算機(jī)為主體設(shè)備的分布式控制系統(tǒng)共同組成。自動(dòng)控制系統(tǒng)在系統(tǒng)應(yīng)用功能上由2級(jí)組成。

　　L1級(jí)：基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)，主要完成生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)采集、處理、顯示和記錄，執(zhí)行對(duì)生產(chǎn)過程的連續(xù)調(diào)節(jié)控制和邏輯順序控制;

　　L2級(jí)：過程控制級(jí)，主要完成生產(chǎn)過程操作指導(dǎo)、作業(yè)管理、模型計(jì)算、數(shù)據(jù)處理及存儲(chǔ)。

　　網(wǎng)絡(luò)：各層之間采用工業(yè)以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議,網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)采用工業(yè)交換機(jī)，網(wǎng)絡(luò)線物理連接介質(zhì)采用12芯多模光纜和超五類屏蔽雙絞線綜合布線。

　　監(jiān)控系統(tǒng)能進(jìn)行中文組態(tài)和操作，并具有歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，歷史趨勢(shì)顯示、報(bào)警和事件記錄以及自由格式報(bào)表和音響報(bào)警功能。

　　五、自動(dòng)控制系統(tǒng)功能

　　1.電氣、儀表、基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)過程控制系統(tǒng)將滿足機(jī)電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)要求及性能要求、鐵水脫硫、熱風(fēng)爐、高爐噴煤等系統(tǒng)工藝要求、生產(chǎn)控制及管理要求。采用管控一體化理念設(shè)計(jì)三電系統(tǒng)。依據(jù)多年從事冶金行業(yè)三電控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合國(guó)外冶金自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展情況，采用西門子SiemensS7系列作為控制核心，現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIUS-DP與ET200遠(yuǎn)程站、變頻調(diào)速裝置、馬達(dá)控制中心、現(xiàn)場(chǎng)儀表等實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)過程數(shù)據(jù)采集控制。

　　2.系統(tǒng)采用2層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即信息層、現(xiàn)場(chǎng)總線層。

　　a.信息層：在過程控制計(jì)算機(jī)與PLC和HMI之間，PLC之間，HMI之間，PLC與HMI之間傳送控制信息、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況等信息。在生產(chǎn)管理用計(jì)算機(jī)、過程控制計(jì)算機(jī)之間傳輸生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量信息、技術(shù)信息、生產(chǎn)信息、管理信息、設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況及生產(chǎn)實(shí)績(jī)等數(shù)據(jù)。

　　b.現(xiàn)場(chǎng)總線層：是PLC等控制設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備、驅(qū)動(dòng)設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)操作盤連接起來的一種網(wǎng)絡(luò)。它只需一條網(wǎng)絡(luò)線就可以把現(xiàn)場(chǎng)的多個(gè)傳感器、驅(qū)動(dòng)設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)操作盤加以連接，大大減少了布線的數(shù)量和工時(shí)。功能描述：

　　該技術(shù)規(guī)格適用于鐵水脫硫、熱風(fēng)爐、高爐噴煤等系統(tǒng)站的儀表和集中工藝過程控制系統(tǒng)，以便于鐵水脫硫、熱風(fēng)爐、高爐噴煤等系統(tǒng)執(zhí)行下列功能：

　　檢測(cè)、測(cè)量、指示、記錄、合計(jì)過程變量，例如：流量、壓力等。

　　控制PID環(huán)路儀表且順序控制機(jī)械和電氣裝置。

　　產(chǎn)生報(bào)警，觀察整個(gè)設(shè)備的狀態(tài)。

　　3.數(shù)據(jù)庫(kù)管理和維護(hù)

　　數(shù)據(jù)庫(kù)的管理和維護(hù)是設(shè)置不同的權(quán)限在不同的終端上實(shí)現(xiàn)不同的功能來實(shí)現(xiàn)的。如數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)修改只有軟件工程師有權(quán)限，而工藝工程師有權(quán)限修改模型的參數(shù)，操作人員有權(quán)限對(duì)某些數(shù)據(jù)的顯示、修改、拷貝、存取等。

　　武漢南銳公司結(jié)合在大高爐噴煤技術(shù)上成功的經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)出一套成熟的、經(jīng)濟(jì)效益明顯的高爐噴煤技術(shù);KR鐵水脫硫及單吹顆粒鎂脫硫系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)多家鋼廠成功使用;飛錘式連鑄板坯去毛刺機(jī)去毛刺效果優(yōu)異，不銹鋼板坯上下端面同時(shí)去毛刺;生產(chǎn)的連鑄板坯電弧鋁絲噴號(hào)機(jī)工作穩(wěn)定，字跡清晰，采用全過程自動(dòng)控制，運(yùn)行良好;板坯結(jié)晶器錐度儀和開口度檢測(cè)儀的穩(wěn)定性、精度及功能超過國(guó)內(nèi)同行水平，其產(chǎn)品得到國(guó)內(nèi)板坯廠家的普遍認(rèn)可;環(huán)保型自動(dòng)噴碳系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全過程自動(dòng)控制、流量連續(xù)調(diào)節(jié);智能型電爐集束氧槍及碳氧燃燒系統(tǒng)完全可以取代國(guó)外同類產(chǎn)品。

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