PLC技術(shù)在轉(zhuǎn)爐煉鋼自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

王啟宏

摘 ?要：在轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)中轉(zhuǎn)爐煉鋼自動(dòng)化系統(tǒng)是非常關(guān)鍵的，且是必不可少的，而應(yīng)用PLC技術(shù)可以提高其生產(chǎn)效率，減少操作人員的工作強(qiáng)度，降低生產(chǎn)中的成本，從而提高鋼鐵的質(zhì)量和產(chǎn)量，促進(jìn)鋼鐵行業(yè)的發(fā)展。PLC技術(shù)可以通過數(shù)據(jù)的計(jì)算的判定，通過編程并結(jié)合開關(guān)量邏輯控制功能，來對信息的傳動(dòng)進(jìn)度有效的控制，同時(shí)還能在煉鋼過程中的生產(chǎn)管理進(jìn)行控制，本文對轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)進(jìn)行簡要的概述，并且對PLC技術(shù)在轉(zhuǎn)爐煉鋼自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討和分析，以推動(dòng)轉(zhuǎn)爐煉鋼自動(dòng)化系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);轉(zhuǎn)爐煉鋼自動(dòng)化系統(tǒng);應(yīng)用研究

PLC的全程是可編程邏輯控制器，其主要是利用可以變成的儲存器，應(yīng)用于內(nèi)部儲存程序，并且可以執(zhí)行一系列邏輯運(yùn)算、控制順序、定時(shí)、算數(shù)技術(shù)等操作，將其應(yīng)用于轉(zhuǎn)爐煉鋼自動(dòng)化系統(tǒng)中能夠改變系統(tǒng)的控制功能，從而提升其整體的運(yùn)轉(zhuǎn)速度和數(shù)據(jù)的處理能力。轉(zhuǎn)爐煉鋼自動(dòng)化系統(tǒng)是通過收集工藝參數(shù)，并且進(jìn)行計(jì)算和判定，讓其在系統(tǒng)發(fā)生故障或異常時(shí)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)。此外，其還能將控制功能將結(jié)合，來達(dá)到控制信息的目的，并且進(jìn)行相應(yīng)的完善和優(yōu)化后，其還能夠控制其生產(chǎn)過程，真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化只能控制。

一、轉(zhuǎn)爐煉鋼自動(dòng)化系統(tǒng)系統(tǒng)的簡要概述

1、該系統(tǒng)主要是針對散裝料、轉(zhuǎn)爐和煙氣的控制，而能夠采用PLC技術(shù)的主要配置包含通信模塊、CPU、電源系統(tǒng)以及主機(jī)架等。此外，轉(zhuǎn)爐的PLC主站中進(jìn)行全程監(jiān)控，其主要靠太網(wǎng)來進(jìn)行PLC和操作站之間的數(shù)據(jù)傳遞，最關(guān)鍵的操作就是于爐前對爐門進(jìn)行傾動(dòng)操作，同時(shí)還會控制鋼包車、氧槍定位、煙罩升降進(jìn)行控制，而在收集物料數(shù)據(jù)時(shí)、發(fā)生意外時(shí)及時(shí)報(bào)警。

2、模塊和CPU等是構(gòu)成轉(zhuǎn)爐煉鋼自動(dòng)劃系統(tǒng)的核心部分，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和通信，所以在選擇CPU的型號時(shí)，需要根據(jù)其系統(tǒng)中PLC的點(diǎn)數(shù)以及CPU的運(yùn)算速度和技術(shù)進(jìn)行充分的考慮，必須具有較強(qiáng)的實(shí)用性。而實(shí)施不間斷電源可以對內(nèi)部系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供保障，同時(shí)進(jìn)行內(nèi)部用電系統(tǒng)的充電，就算是系統(tǒng)已經(jīng)斷電，數(shù)據(jù)也不會發(fā)生丟失的情況。

二、將PLC技術(shù)應(yīng)用于轉(zhuǎn)爐煉鋼自動(dòng)化系統(tǒng)

第一是可以控制開關(guān)量邏輯連鎖：

1、當(dāng)轉(zhuǎn)臺到達(dá)冶煉時(shí)，且轉(zhuǎn)爐路口保持垂直向上的時(shí)候，就可以讓氧槍進(jìn)行下降，從而才能保證轉(zhuǎn)爐、轉(zhuǎn)臺和氧槍在安全情況下運(yùn)轉(zhuǎn)。而為了可以更加快速和簡便的進(jìn)行氧槍的更換和檢查，就必須于轉(zhuǎn)爐及轉(zhuǎn)臺上設(shè)立獨(dú)立的解鎖開關(guān)。倘若氧槍下降的速度太快，就可能導(dǎo)致其撞到爐體，發(fā)生碰撞和損傷，所以還需要對其下降的下限位置進(jìn)行控制，設(shè)置獨(dú)立的開關(guān)。同樣，在冶煉正常運(yùn)轉(zhuǎn)中，提高氧槍也存在上限，也會有上高限制。故此，為了讓檢查、操作氧槍更加方便，就得合理的配合其解鎖開關(guān)，而考慮到PLC和交流接觸器以及重?fù)?dān)繼電器等重要部位，需要在其運(yùn)行程序中，能夠?qū)ρ鯓屔悼刂苹ユi功能進(jìn)行設(shè)置，才能保證氧槍合理、安全的運(yùn)行。

2、于升降氧槍的操作臺中，無論是自動(dòng)還是手動(dòng)復(fù)位轉(zhuǎn)換開關(guān)，都會有不同程度的靈位停頓不足的情況發(fā)生，而想要防止升降接觸器在同一時(shí)間進(jìn)行吸和而出現(xiàn)電器短路，所以在設(shè)置時(shí)需要設(shè)定延時(shí)功能，其停頓時(shí)間是2秒，待接觸器的信號傳輸過來后，再進(jìn)行升降動(dòng)作的轉(zhuǎn)換。同時(shí)，還得在接觸器間建設(shè)電器互鎖，才能對氧槍升降過程的安全提供保障，能夠保證氧槍在機(jī)、電兩方升降時(shí)的安全。

第二點(diǎn)是控制和監(jiān)測系統(tǒng)的具體參數(shù)和指標(biāo)：

1、當(dāng)冶煉正式開始時(shí)氧槍會降低，而在開始前，需要檢測其相關(guān)工藝及參數(shù)是否正確，是否達(dá)到冶煉的標(biāo)準(zhǔn)，確認(rèn)后才能開始冶煉。當(dāng)氧槍降低的同時(shí)，會打開切斷閥門，轉(zhuǎn)爐煉鋼正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)對氧氣壓力和氮?dú)鈮毫M(jìn)行檢測，是確定可以進(jìn)行通氧冶煉的關(guān)鍵指標(biāo)。通常，氧氣壓力于0.7MPa-1.1MPa范圍內(nèi)，氮?dú)鈮毫υ?.3MPa-0.5MPa范圍內(nèi)才是正確指標(biāo)。

2、其次，氧槍需要可以進(jìn)行水循環(huán)冷卻，對進(jìn)出的水溫和壓力進(jìn)行檢測，而進(jìn)水的溫度不能高于20°，壓力必須高于1MPa，回水溫度應(yīng)介于30°和40°之間才合理。故此，需要采用流量傳感器和壓力傳感器來檢測，并具有報(bào)警功能，若參數(shù)和指標(biāo)高于標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)就會報(bào)警，若參數(shù)指令均在正常范圍內(nèi)就可以進(jìn)行冶煉。

第三點(diǎn)是對轉(zhuǎn)爐煉鋼的過程進(jìn)行管理和控制：

1、在轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)過程中，需要對重傳感器進(jìn)行礦球、石灰和合金等固體進(jìn)行檢測，輸入數(shù)據(jù)后進(jìn)入PLC模塊，然后對各類物理的需求量進(jìn)行計(jì)算，實(shí)行煉鋼的綜合管理和控制。當(dāng)轉(zhuǎn)臺到達(dá)冶煉位置時(shí)，轉(zhuǎn)爐會達(dá)到零位狀態(tài)，待氧槍到達(dá)煙罩的同時(shí)，系統(tǒng)會自動(dòng)發(fā)出信號，隨后開始出港操作的復(fù)位。每個(gè)轉(zhuǎn)爐的啟動(dòng)信號都是根據(jù)物料的種類進(jìn)行累計(jì)，并且會給予相應(yīng)的名稱。

2、采用PLC技術(shù)可以進(jìn)行自動(dòng)化管理，主要對數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化分類、清點(diǎn)和計(jì)算，將相關(guān)指標(biāo)和參數(shù)進(jìn)行整合，將冶鋼產(chǎn)品的信息和編號自動(dòng)生成并傳遞至系統(tǒng)中，對其產(chǎn)品的編號、種類進(jìn)行系統(tǒng)化的管理和分類，從而提升管理的效率和水準(zhǔn)，達(dá)到轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)中的高效管理水平，讓轉(zhuǎn)爐煉鋼更加智能化，同時(shí)還能提高其生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

三、結(jié)束語

總而言之，轉(zhuǎn)爐煉鋼中的參數(shù)指標(biāo)和工藝比較復(fù)雜、設(shè)施操作繁瑣，而參數(shù)檢測的正確性和速度會直接影響鋼鐵的質(zhì)量和生產(chǎn)速度，在競爭如此激烈的情況下，自動(dòng)化控制技術(shù)已逐漸占領(lǐng)鋼材市場。而隨著PLC技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，其在我國的各個(gè)領(lǐng)域中都得到廣泛的應(yīng)用，不僅能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行采集、計(jì)算，還能保證系統(tǒng)安全、有序的運(yùn)行，有效的提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，降低了生產(chǎn)中的成本，滿足企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)需求，促進(jìn)我國鋼鐵業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

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