活動(dòng)鏈接：2012年控制網(wǎng)技術(shù)專(zhuān)題---將無(wú)線(xiàn)技術(shù)引入傳感器2012 

   如何有效解決高爐水渣處理問(wèn)題一直是冶金煉鐵界的一項難題，幾十年來(lái)，我國高爐其它系統雖然不斷得以改善，但是水渣處理系統卻沒(méi)得到徹底的改造。盧森堡保爾沃特公司提供的帶?；腎NBA法渣處理裝置，專(zhuān)為處理高爐爐渣而設計，目標是將液態(tài)高爐爐渣轉化為固態(tài)沙狀爐渣，充分考慮了液態(tài)爐渣的流量變化和開(kāi)口次序，并對爐渣進(jìn)行脫水。該固態(tài)沙狀爐渣為水泥工業(yè)的原材料，從而使爐渣得以明顯增值。同時(shí)具有技術(shù)先進(jìn)、設備簡(jiǎn)單、維修量少、連續作業(yè)、占地少、節能降耗等特點(diǎn)。
           
                   

   在INBA?；到y中采用基于西門(mén)子PLC與數據采集監控軟件WinCC設計的渣處理系統, 可以根據實(shí)際需要液位的變化自動(dòng)調節水泵的轉速，實(shí)現液位自動(dòng)跟蹤。本套控制系統經(jīng)過(guò)天津榮程鋼鐵公司煉鐵廠(chǎng)5#高爐水渣系統11月投產(chǎn)以來(lái)的運行結果表明，系統實(shí)用效果顯著(zhù)、運行可靠、調整方便、液位跟蹤穩定質(zhì)量高、手自動(dòng)之間實(shí)現無(wú)擾切換?？梢宰畲笙薅鹊墓澞?、節水、節地、并使系統處于可靠運行的狀態(tài)，具有很好的應用前景。
  
                   
  1 主要設備及工藝

  1.1 主要設備包括：①?；?；②渣漿泵；③脫水轉鼓；④熱水池；⑤回水上塔泵；⑥?；?；⑦冷水池。
1.2 工藝：液態(tài)爐渣從高爐流出并與生鐵分離，經(jīng)渣溝進(jìn)入?；?。?；脤⑺衫渌卮蛉肓；t渣進(jìn)行帶壓水淬，水淬時(shí)，產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)?；臒焽枧欧诺酱髿庵?。?；蟮脑旌衔锟吭鼭{泵打到脫水轉鼓內實(shí)現渣、水分離。脫水后的爐渣用皮帶機運至渣場(chǎng)。水流進(jìn)脫水轉鼓下方的熱水池，通過(guò)回水上塔泵注入冷水池冷卻，冷卻后可循環(huán)使用，消耗的水由補水系統補充。
  
                    

  2 控制方案
    
    2.1系統硬件配置  

                
  
                  

  控制系統硬件選用西門(mén)子SIMATIC S7 PLC。PLC系統的基本配置采用S7-400主機與ET200M系列I/O模板。在Step7編程開(kāi)發(fā)環(huán)境下設計編制PLC 應用程序。
  
   2.1.1系統操作方式

  系統各設備控制采用：LOCAL（現場(chǎng)控制）、AUTO（自動(dòng)）等操作形式。任何驅動(dòng)設備都可通過(guò)將選擇開(kāi)關(guān)"AUTO（自動(dòng)）/LOCAL（現場(chǎng)控制）。置于"LOCAL（現場(chǎng)）"位進(jìn)行就地操作。AUTO（自動(dòng)）此種操作方式是當操作控制條件和工藝及設備聯(lián)鎖條件成立時(shí)，系統自動(dòng)地完成一個(gè)工藝過(guò)程的控制（或動(dòng)作）的控制操作方式。

  2.1.2系統自動(dòng)控制方法：

  系統啟動(dòng)可分為手動(dòng)啟動(dòng)和自動(dòng)啟動(dòng)。手動(dòng)啟動(dòng)時(shí)，有操作員控制各個(gè)單機設備進(jìn)行啟動(dòng)；自動(dòng)啟動(dòng)則是，確定系統各個(gè)設備正常后，系統自動(dòng)啟動(dòng)出渣皮帶，再啟動(dòng)轉鼓，然后是沖渣泵，待?；何豢爝_到正常液位啟動(dòng)渣漿泵，最后是回水上塔泵。待系統穩定后，可以通知高爐出鐵廠(chǎng)出渣。系統正常運行時(shí)，?；何缓蜔崴匾何环謩e由渣漿泵和回水上塔泵自動(dòng)跟蹤設定液位調節，保持液位穩定。脫水轉鼓速度根據轉鼓力矩和轉鼓內液位自動(dòng)調節。

  2.2 控制系統主要功能

  2.2.1 液位調節  

   本系統中,液位自動(dòng)調節子程序是取得?；何缓蜔崴匾何环€定的關(guān)鍵，從而達到整個(gè)系統水循環(huán)平衡。在實(shí)際使用中，可以實(shí)現液位自動(dòng)跟蹤調節，控制精度達到2%，不僅完全滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)的需求，而且很大程度上提高了生產(chǎn)效率。

   2.2.2 轉鼓力矩自動(dòng)調節功能  

  轉鼓力矩是靠轉鼓空轉矩、轉鼓轉速以及轉鼓內液位相結合的三條特性曲線(xiàn)計算得出。三個(gè)特性曲線(xiàn)疊加后控制轉鼓電機，從而調節轉鼓轉速大小，實(shí)現連續作業(yè)，防止堆渣。  

  2.3 工控組態(tài)軟件

   系統操作員站配置2臺以WinCC人機界面的工控計算機，作為操作員人機操作、監視界面?；诠た亟M態(tài)軟件WinCC設計編制控制系統HMI應用程序。本系統中3臺操作員站與PLC之間通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)通訊。本系統HMI共分為3個(gè)主要畫(huà)面等。

   2.3.1 INBA?；O備的總貌畫(huà)面  

  這幅畫(huà)面應顯示整個(gè)裝置及最重要的操作參數，例如溫度、流量、液位、壓力等。（如圖一）
  
               
                           圖一

  2.3.2 趨勢曲線(xiàn)畫(huà)面  

  用幾幅畫(huà)面及不同顏色來(lái)顯示所有模擬輸入和模擬輸出信號的歷史趨勢曲線(xiàn)，如?；?shí)際液位和設定液位等。（如圖二）
  
                
                                       （圖二）

  2.3.3 報警畫(huà)面

   報警畫(huà)面顯示整個(gè)裝置所產(chǎn)生的全部報警及報警產(chǎn)生的時(shí)間和報警確認時(shí)間等。
此外，HMI系統具有計算機系統網(wǎng)絡(luò )診斷圖、PLC的硬件配置圖及相應的I/O狀態(tài)圖用以提高系統的可維護性。

   3 本套控制系統的特點(diǎn)

3.1 全部設備由PLC控制，可靠性高。
3.2 通過(guò)轉鼓電機的轉矩可計算出瞬時(shí)渣流量和總的渣流量。
3.3 由于采用閉環(huán)水循環(huán)液位自動(dòng)控制和轉鼓轉速自動(dòng)調節，因此可以節省人員成本，提高生產(chǎn)效率，節約資源。

   4. 結論

   在INBA?；到y中采用基于西門(mén)子PLC與數據采集監控軟件WinCC設計的渣處理系統, 可以根據實(shí)際需要液位的變化自動(dòng)調節水泵的轉速，實(shí)現液位自動(dòng)跟蹤。本套控制系統經(jīng)過(guò)天津榮程鋼鐵公司煉鐵廠(chǎng)5#高爐水渣系統11月投產(chǎn)以來(lái)的運行結果表明，系統實(shí)用效果顯著(zhù)、運行可靠、調整方便、液位跟蹤穩定質(zhì)量高、手自動(dòng)之間實(shí)現無(wú)擾切換?？梢宰畲笙薅鹊墓澞?、節水、節地、并使系統處于可靠運行的狀態(tài)，具有很好的應用前景。