PLC在煉鋁轉(zhuǎn)爐傳動(dòng)控制的應(yīng)用

劉百宜

摘 要：隨著科技發(fā)展的進(jìn)步，近些年P(guān)LC方面技術(shù)的巨大突破，使得PLC的使用范圍越來越廣泛。特別是在重工業(yè)的生產(chǎn)中PLC可以起到很好自動(dòng)化控制作用，使得工業(yè)生產(chǎn)效率更高，安全性能更可靠。下面文章就根據(jù)PLC的特點(diǎn)簡(jiǎn)要的介紹一下PLC在煉鋁轉(zhuǎn)爐傳動(dòng)控制的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：PLC；煉鋁；轉(zhuǎn)爐傳動(dòng)控制；自動(dòng)化

引言

PLC技術(shù)的不斷發(fā)展，使得PLC系統(tǒng)在工業(yè)企業(yè)的應(yīng)用進(jìn)一步加大?，F(xiàn)在很多煉鋁企業(yè)已經(jīng)普遍實(shí)現(xiàn)了采用PLC對(duì)電氣和自動(dòng)化的控制。眾所周知煉鋁過程中轉(zhuǎn)爐工作非常的復(fù)雜，在工作中監(jiān)測(cè)參數(shù)多，設(shè)備的動(dòng)作相當(dāng)?shù)念l繁。對(duì)其參數(shù)的監(jiān)測(cè)正確與否、以及電氣和自動(dòng)化控制水平的高低直接決定著煉鋁質(zhì)量的好壞，同時(shí)也關(guān)系到產(chǎn)量的高低。所以，擁有一套能夠精確監(jiān)測(cè)參數(shù)、以及精準(zhǔn)自動(dòng)控制的系統(tǒng)對(duì)煉鋁工業(yè)是非常重要的。

1 工藝概述

和其他的大部分轉(zhuǎn)爐一樣，轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)主要是將鋁礦物質(zhì)經(jīng)過高溫融化成鋁水，同時(shí)在高溫融化的過程中將產(chǎn)生的水蒸氣和煤氣回收再利用。要知道想完成整個(gè)煉鋁過程光憑一個(gè)轉(zhuǎn)爐是不夠的，整個(gè)轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)工藝設(shè)備不僅包括除塵和煤氣回收系統(tǒng)，還包括有：氣化冷卻系統(tǒng)、能使氧氣槍橫向移動(dòng)的系統(tǒng)、活動(dòng)煙罩、轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)，轉(zhuǎn)爐本身；還有相應(yīng)的輔助設(shè)備比如對(duì)物料的上料設(shè)備，投料設(shè)備，還有鋁渣運(yùn)輸車等；也包括氮?dú)?、氧氣、氬氣輸送和排出系統(tǒng)。

2 PLC控制系統(tǒng)功能及應(yīng)用

2.1 轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)控制

在整個(gè)煉鋁過程中，轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)控制系統(tǒng)是比較重要的環(huán)節(jié)也是非常復(fù)雜的過程。在控制中要把握好主從控制合理切換，對(duì)負(fù)荷的調(diào)節(jié)也必須要達(dá)到平衡。其中的傾動(dòng)抱閘是由PLC控制的，所以要完成以上動(dòng)作就要通過PLC的有效指令以及傳動(dòng)系統(tǒng)的完美配合。其中利用的是SCL語言，完成對(duì)整個(gè)工藝要求的編寫，編寫的內(nèi)容包括了轉(zhuǎn)爐的傾動(dòng)速度，同時(shí)通過對(duì)傾動(dòng)的速度計(jì)算得出傾動(dòng)的角度然后自動(dòng)的切換成CFC的工作模塊，這樣使PLC控制的效果非常好，而且可以根據(jù)具體生產(chǎn)需要進(jìn)行改變。在轉(zhuǎn)爐傾倒的過程中，最怕的就是傾動(dòng)的失控，一旦失控后果將不堪設(shè)想，所以在傾動(dòng)的工程中做了很多的保護(hù)措施，例如對(duì)傾倒角度的監(jiān)控，變化速率的監(jiān)控，及時(shí)剎車功能以及連鎖抱閘功能。

2.2 對(duì)氧氣槍的升降控制

在實(shí)際控制中主要是對(duì)氧氣槍的精度控制以及對(duì)防止墜槍的控制。氧氣槍的抱閘系統(tǒng)控制過程是由變頻器內(nèi)部存在的功能塊完成的；升降的控制也是由CFC內(nèi)部的功能塊來實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)功能塊還可以對(duì)氧氣槍的上升速度控制，同時(shí)對(duì)各個(gè)上升速度區(qū)的變化進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和切換。所以，即使在外部強(qiáng)烈的干擾下，也可以通過PLC對(duì)氧氣槍的升高地點(diǎn)進(jìn)行確認(rèn)之后將其送入待吹的位置?？梢哉f氧氣槍的有效控制直接關(guān)系到整個(gè)煉鋁過程的成功與失敗，所以對(duì)其的控制一定要準(zhǔn)確無誤，不僅對(duì)距離和角度上的控制要到位，時(shí)間的控制更是關(guān)鍵，多一分少一秒都會(huì)影響到煉鋁的過程以及實(shí)際產(chǎn)出的鋁的品質(zhì)和外觀，可見其控制的重要性。

2.3 對(duì)于氧氣槍的吹煉、溶劑的加料自動(dòng)化控制

由于制動(dòng)控制在一開始很多值都是控制好的。預(yù)先根據(jù)氧步設(shè)定表，和底吹設(shè)定值表等，PLC會(huì)根據(jù)實(shí)際需要的百分比來自動(dòng)切換各個(gè)階段和時(shí)期的設(shè)定值，總是使得氧氣的供給和使用達(dá)到一定的平衡。同時(shí)還要控制介質(zhì)閥門，對(duì)下料設(shè)備進(jìn)行稱重看是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)氧氣槍的高度以及氧氣供給的數(shù)量等都可以做到精確的控制，在給轉(zhuǎn)爐的投料中對(duì)時(shí)間的把握也是PLC要完成的控制。以上控制要想精確實(shí)現(xiàn)就一定要通過PLC系統(tǒng)的控制和調(diào)節(jié)。

2.4 各PLC之間通訊的不同處理方法

由于整個(gè)煉鋁過程中分別有很多的PLC控制，為了防止控制的混亂，在控制中它們?cè)谕ㄓ嵣喜扇×瞬煌奶幚矸椒?。比如，轉(zhuǎn)爐本體的PLC控制和外界的PLC的控制是可以進(jìn)行雙向通訊的，它們的實(shí)現(xiàn)過程是通過SFB12和SFB13來完成的；在煉鋁中有熱備系統(tǒng)和非熱備系統(tǒng)之分，它們之間也是可以通過雙向通訊的，不過要調(diào)用CFC庫中的FC50和FC60，才能夠真正的實(shí)現(xiàn)兩種的通訊；還有一些特殊情況比如在煉鋁時(shí)一些設(shè)備是完全不可以停機(jī)的，它們之間的PLC通訊顯得比較的復(fù)雜，具體的方法如下：需要提前在不允許停機(jī)的PLC中人工的建立一個(gè)可以用來通訊的模塊即DB模塊，然后對(duì)其下載然后安裝到PLC中。這一個(gè)過程是不需要停機(jī)就可完成的，然后在另一方的PLC中建立連接，讓這一方的PLC采取調(diào)用功能，在對(duì)方和本方填寫上BD模塊的地址，這樣雙方就可以通過調(diào)用BD模塊來完成信息的交流使得雙方實(shí)現(xiàn)了相互之間的通訊，在這個(gè)過程中雙方PLC都沒有都沒出現(xiàn)停機(jī)情況。

2.5 OS站的HMI系統(tǒng)

為了更好的完成整個(gè)煉鋁的過程，我們要求HMI的畫面要極其完整，能夠很詳細(xì)的展現(xiàn)實(shí)際情況以及整個(gè)的工作流程，所以對(duì)畫面的要求是非常高的：即像素要求高，最好可以呈現(xiàn)出立體的模式。每一個(gè)單體的顯示設(shè)備在操作過程中一定要是統(tǒng)一的，功能上一定要齊全。通過技術(shù)的改進(jìn)可以由PCS集成WinCC6.0，此技術(shù)是通過將圖形庫和畫面系統(tǒng)進(jìn)行整合設(shè)置和粘貼等方法來實(shí)現(xiàn)HMI的界面顯示，這樣做出的畫面清晰漂亮且非常符合整個(gè)過程的要求。利用WinCC6可以提供很好的界面制作平臺(tái)以便進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的操作，還可以找到PID參數(shù)的調(diào)節(jié)界面。很好的利用OS站的WinCC6可借助于其中的VSB腳本，可以在ORACLE中輕松的找到支持它的數(shù)據(jù)庫并且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)其直接訪問。所以要想很好的了解轉(zhuǎn)爐的實(shí)際工作情況以及一些比較重要的參數(shù)，可以事先建立或者注冊(cè)一個(gè)表格的控制文件，但是這個(gè)文件需要?jiǎng)討B(tài)的鏈接庫文件，這時(shí)候才可以利用VBS的腳本來實(shí)現(xiàn)控制文件的調(diào)用，最終可以清楚的看到轉(zhuǎn)爐的有效參數(shù)和變化數(shù)值。

3 結(jié)束語

煉鋁轉(zhuǎn)爐傳動(dòng)控制過程是非常復(fù)雜的過程，一旦控制不好不僅影響煉鋁的質(zhì)量和產(chǎn)量更重要的是很有可能引起非常嚴(yán)重的事故。所以說一個(gè)好的自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)重工業(yè)的生產(chǎn)安全是非常重要的。PLC在煉鋁轉(zhuǎn)爐傳動(dòng)控制和應(yīng)用可以很好的對(duì)整個(gè)過程進(jìn)行有效控制，既節(jié)省了人力也提高整個(gè)生產(chǎn)中的生產(chǎn)效率。其在整個(gè)系統(tǒng)控制過程中是非常高效的，其安全性能也是可靠的，所以利用PLC作為煉鋁轉(zhuǎn)爐傳動(dòng)控制系統(tǒng)是非常必要和關(guān)鍵的。

參考文獻(xiàn)

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