今日頭條
官方微信
官方抖音
案例頻道
孟波 馬凈
萊鋼軋鋼廠(chǎng)中小型車(chē)間加熱爐為步進(jìn)爐，用來(lái)對連鑄坯進(jìn)行加熱。使用燃料為高爐和焦爐混合煤氣，鋼坯需要經(jīng)五段加熱區加熱到適當溫度后出爐。加熱爐燃燒介質(zhì)各參數的穩定運行非常重要，它直接影響到燒坯的質(zhì)量,并涉及著(zhù)安全生產(chǎn)等重大問(wèn)題。在生產(chǎn)過(guò)程中對加熱爐爐壓和溫度的穩定有嚴格的要求，比如燃氣的流量和溫度等等。要想實(shí)現這些參數的穩定，并且達到較好地配比有不同的方法可以實(shí)現。爐區儀控的熱工檢測控制量共573點(diǎn)，其中模擬量輸入98點(diǎn)，模擬量輸出24點(diǎn)，開(kāi)關(guān)量輸入261點(diǎn)，開(kāi)關(guān)量輸出190點(diǎn)。調節回路16套，分別對加熱爐的煤氣、空氣的流量、壓力，爐內溫度，換熱器的保護等進(jìn)行控制。
隨著(zhù)微電子技術(shù)的發(fā)展，PLC產(chǎn)品在其功能和性能指標上都大大地豐富和完善，因此，筆者就應用PLC的一些特殊功能模塊和一些普通的I/O模塊對加熱爐的各個(gè)參數進(jìn)行自動(dòng)控制，包括前面提到的各種參數，以及通過(guò)PLC和變頻器的通訊實(shí)現對變頻器輸出頻率的控制。
1 系統構成
本系統上選用一臺上位機MASTER VIEW,一臺監控站Operate Station520配以ABB ADVANT BUILD軟件包，PLC部分選用ABB MASTER PIECE200/1，它具有成本低、運行可靠、功能較強的特點(diǎn)。本系統大致可以分為三個(gè)部分；系統構成框圖如圖所示：① 儀控系統以及PID調節部分，② 雙交叉限幅燃燒系統，③ PLC和變頻器的通訊部分。系統構成框圖如圖1所示。
2 儀控系統組成及控制功能
現儀控系統16套自動(dòng)調節回路中，均采用PID調節，操作方式分為自動(dòng)、手動(dòng)方式，執行機構有14套電動(dòng)方式，2套液動(dòng)方式。操作站實(shí)行對爐子的狀態(tài)監控、意外事件報警等功能。
(1) 儀控系統的檢測
入爐煤氣、空氣的流量檢測由管路孔板檢測差壓，經(jīng)差壓變送器轉換成標準信號（4~20mA）進(jìn)PLC。入爐煤氣、空氣的壓力從管路取壓口取壓與大氣壓力比較所得差壓信號，經(jīng)差壓變送器轉換成標準信號進(jìn)PLC。爐子的爐溫（S型）、換熱器處溫度（K型）由熱電偶檢測進(jìn)PLC。所有信號經(jīng)PLC分別計算轉換后，參與控制，并可在操作站顯示。
圖1 系統配置圖
(2) 加熱爐壓力控制
為保證助燃空氣與煤氣壓力保持穩定，使爐內燃燒順利進(jìn)行，煤氣和空氣的壓力必須進(jìn)行控制。加熱爐爐內壓力過(guò)高，過(guò)低都不恰當，過(guò)高會(huì )使爐門(mén)噴火并損傷爐子設備，過(guò)低會(huì )使加熱爐吸入冷空氣，影響加熱爐燃燒質(zhì)量及效果，爐內壓力的控制也很重要。
① 助燃空氣壓力控制
助燃空氣壓力的大小，是保證噴嘴正常工作的重要條件。助燃空氣壓力調節是PID調節。如果設定值與反饋值存在偏差，PID調節開(kāi)始進(jìn)行，盡可能在短時(shí)間內使偏差最小。當反饋值大于設定值，經(jīng)PID運算后向閥門(mén)輸出控制信號，使閥門(mén)關(guān)小，于是壓力下降，當反饋值小于設定值，經(jīng)PID運算向閥門(mén)輸出信號，使閥門(mén)開(kāi)大，壓力升高。
② 煤氣壓力控制
煤氣壓力控制閥主要起安全保護作用，煤氣和空氣若是出現低壓，將會(huì )出現事故。所以在煤氣和空氣主管道上，分別裝有兩個(gè)低壓開(kāi)關(guān)，在換熱器前后也各裝有一個(gè)。任意一個(gè)低壓開(kāi)關(guān)動(dòng)作，將會(huì )使煤氣主關(guān)斷閥都會(huì )自動(dòng)關(guān)閉，停爐，保護加熱爐。
③ 加熱爐爐內壓力控制
爐內壓力一般要求保持微正壓控制。爐壓滯后大，時(shí)間常數小，因此采用前饋-負反饋調節。系統調節方塊圖如圖2所示。
(3) 換熱器保護
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號