• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看

      ?

      煉鐵熱風(fēng)爐自動(dòng)控制系統(tǒng)冗余改造的實(shí)現(xiàn)

      2019-01-04 18:36:44周國(guó)貞黃立薇丁劍鋒
      科學(xué)與財(cái)富 2019年16期
      關(guān)鍵詞:冗余自動(dòng)控制改造

      周國(guó)貞 黃立薇 丁劍鋒

      摘要:介紹韶鋼煉鐵廠7#高爐熱風(fēng)爐自動(dòng)控制系統(tǒng)存在的問(wèn)題,及針對(duì)存在的問(wèn)題采取的改造措施,通過(guò)對(duì)熱風(fēng)爐進(jìn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)冗余改造,充分利用冗余PLC控制器的優(yōu)越性能,消除系統(tǒng)單點(diǎn)故障隱患,提升了7#爐熱風(fēng)爐自動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠性,保障高爐生產(chǎn)更加穩(wěn)定順行。

      關(guān)鍵詞:自動(dòng)控制;冗余;改造

      1概述

      熱風(fēng)爐是為高爐加熱鼓風(fēng)的設(shè)備,是現(xiàn)代高爐不可缺少的重要組成部分,它的作用是為高爐持續(xù)不斷的提供1000度以上的高溫?zé)犸L(fēng)。7號(hào)高爐熱風(fēng)爐有4座外燃式熱風(fēng)爐,采用“二燒二送”的方式,正常生產(chǎn)時(shí)每個(gè)時(shí)刻都要保持2座熱風(fēng)爐向高爐提供持續(xù)不斷的熱風(fēng)。鑒于熱風(fēng)爐對(duì)高爐的重要性,熱風(fēng)爐PLC系統(tǒng)停機(jī)將會(huì)間接導(dǎo)致高爐休風(fēng),帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失,在這種情況下,只有冗余系統(tǒng)才能滿足高可靠性的要求。使得熱風(fēng)爐操作可以更加平穩(wěn)可靠,從而保證了高爐穩(wěn)定操作。

      2改造背景

      韶鋼7號(hào)高爐有效容積為2200立方米,總投資十多億元,年產(chǎn)生鐵200萬(wàn)噸。7號(hào)高爐大膽采用新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備,達(dá)到當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)外同類型高爐的先進(jìn)水平。雖然后續(xù)建設(shè)的8號(hào)高爐已經(jīng)投產(chǎn),但隨著韶鋼不斷淘汰落后產(chǎn)能,小高爐均已停產(chǎn),7號(hào)高爐仍然需要滿負(fù)荷生產(chǎn),才能滿足鋼后供應(yīng)。

      7號(hào)高爐熱風(fēng)爐PLC系統(tǒng)原使用西門子S7-400系列產(chǎn)品,CPU型號(hào)為CPU416-2XK04。改造前的5年時(shí)間內(nèi),該系統(tǒng)共出現(xiàn)過(guò)3次CPU故障,導(dǎo)致7號(hào)高爐不同程度停產(chǎn),給煉鐵生產(chǎn)造成較大損失。出于保證生產(chǎn)更加穩(wěn)定順行的目的,決定對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行改造。

      3改造的實(shí)現(xiàn)

      3.1熱風(fēng)爐自動(dòng)控制系統(tǒng)組成

      熱風(fēng)爐自動(dòng)化系統(tǒng)控制內(nèi)容有:一是四座熱風(fēng)爐的本體區(qū),主要通過(guò)控制各個(gè)閥門使熱風(fēng)爐在燃燒、燜爐、送風(fēng)三種狀態(tài)之間切換;二是液壓系統(tǒng)共有5臺(tái)油泵,二用二備一循環(huán),設(shè)有油位、油壓、油溫檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng);三是助燃風(fēng)機(jī)區(qū),包括兩臺(tái)助燃風(fēng)機(jī),一用一備;四是余熱回收區(qū),設(shè)整體式熱管換熱器,用于預(yù)熱助燃空氣。關(guān)鍵控制內(nèi)容包括熱風(fēng)爐燃燒控制、送風(fēng)控制、換爐控制等。

      (1)PLC系統(tǒng):7#高爐熱風(fēng)爐PLC系統(tǒng)主要組成:西門子S7-400系列CPU、通訊模塊CP443,以及S7-300系列I/O模塊,包括20個(gè)32P的DI數(shù)子量輸入模塊和6個(gè)32P的DO數(shù)字量輸出模塊、以及RTD熱阻和TC熱偶等27個(gè)8P的AI/AO模擬量模塊,各子站之間通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)DP總線連接。

      (2)計(jì)算機(jī)系統(tǒng):配置了5臺(tái)計(jì)算機(jī),分別為2臺(tái)服務(wù)器、1臺(tái)工程師站、2臺(tái)操作員站。熱風(fēng)爐自動(dòng)控制系統(tǒng)的服務(wù)器與高爐上料、本體、爐前等系統(tǒng)共用,主要用于PCS7過(guò)程控制系統(tǒng)的運(yùn)行及客戶端服務(wù)的發(fā)布,服務(wù)器與PLC之間通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行通訊;工程師站主要用于系統(tǒng)配置、畫面設(shè)計(jì)、程序修改與監(jiān)控、故障診斷等;操作員站主要用于崗位操作。

      (3)控制系統(tǒng)軟件:采用SIMATIC PCS7V7.0,它是集組態(tài)(包括硬件配置、控制策略、人機(jī)接口等組態(tài))、工程調(diào)試和診斷功能為一體的軟件包。根據(jù)系統(tǒng)控制要求,選用LAD、STL和CFC編程語(yǔ)言。

      3.2冗余改造關(guān)鍵內(nèi)容

      以采用當(dāng)前成熟、穩(wěn)定的產(chǎn)品與技術(shù)為原則,同時(shí)保證與其它高爐備件的通用,選用SIMATIC S7-400H系列PLC。S7-400H的冗余結(jié)構(gòu)包括電源模塊、CPU模塊、以太網(wǎng)模塊、IM153模塊和DP網(wǎng)絡(luò)的冗余配置,當(dāng)工作主系統(tǒng)發(fā)生問(wèn)題時(shí),自動(dòng)切換到從系統(tǒng)工作。為控制系統(tǒng)改造實(shí)施風(fēng)險(xiǎn),利用高爐休風(fēng)停產(chǎn)檢修2個(gè)小時(shí)以上的時(shí)機(jī)實(shí)施此次改造。

      (1)硬件部分

      ①CPU模塊升級(jí):將原S7-400系列單CPU改成冗余控制器CPU417,該CPU屬于高可靠性的SIMATIC S7-400H系列,能充分滿足控制系統(tǒng)高可靠、高穩(wěn)定性的要求。它能連續(xù)運(yùn)行,即使控制器的某些部件由于一個(gè)或幾個(gè)故障而失效也不受影響。另外,該型號(hào)提高了CPU的處理速度及工作存儲(chǔ)能力,并增加了一些新的功能,將大大提高熱風(fēng)爐系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

      ②通訊鏈路冗余改造:對(duì)于與擴(kuò)展機(jī)架ET200M的通訊,使用具有冗余接口的IM153-2BA00模塊,保證了CPU和IO模塊之間通訊鏈路的冗余。

      ③熱插拔功能升級(jí):ET200M從站使用有源底板,通過(guò)編寫相應(yīng)程序,可實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)運(yùn)行期間對(duì)IO模塊進(jìn)行熱插拔更換。ET200M是在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常使用原PROFIBUS DP分布式從站,一個(gè)ET200M從站一般由導(dǎo)軌(S7-300系列通用導(dǎo)軌)、IM153接口模塊、若干塊S7-300系列的模塊(PS電源模塊、I/O模塊、CP通迅模塊、FM功能模塊)組成;這樣的ET200M從站是不支持熱插拔功能的。為了實(shí)現(xiàn)ET200M從站的熱插拔功能,需要對(duì)ET200M的硬件配置進(jìn)行一些調(diào)整,將通用導(dǎo)軌更換成有源總線導(dǎo)軌+有源總線模板的模式,這樣就可以在系統(tǒng)通電運(yùn)行的狀態(tài)下,進(jìn)行硬件的熱插拔更換和調(diào)整。

      ④24V電源供應(yīng)改造:在系統(tǒng)供電方面,除保持使用UPS供電外,此次改造還使用了兩個(gè)24V穩(wěn)壓電源搭配二極管的方式實(shí)現(xiàn)給PLC模塊的冗余供電。

      (2)軟件部分

      ①根據(jù)PLC硬件部分升級(jí)的內(nèi)容,使用step7軟件對(duì)PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行重新組態(tài),改造前的系統(tǒng)組態(tài)如圖1,改造后的系統(tǒng)組態(tài)如圖2。

      ②使用SIMATIC PCS7V7.0軟件對(duì)整個(gè)PCS7程序進(jìn)行重新編譯,重新生成WINCC連接變量,使WINCC監(jiān)控畫面能與新CPU進(jìn)行正常通訊。

      ③操作員站系統(tǒng)畫面不作任何修改,操作人員無(wú)需重新培訓(xùn),只要按照原操作習(xí)慣進(jìn)行操作即可。

      4 改造后的效果

      4.1 系統(tǒng)可靠性大幅提升

      (1)冗余控制器CPU417-4H具有兩個(gè)CPU同時(shí)處于運(yùn)行狀態(tài),一個(gè)為Master(主),另一個(gè)為Slave(從)。Slave從Master拷貝所有數(shù)據(jù)備用。當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到Master異常時(shí),自動(dòng)無(wú)間隙實(shí)現(xiàn)Slave的投入,并獲取控制權(quán),保證系統(tǒng)不間斷運(yùn)行。改造后的冗余控制器運(yùn)行穩(wěn)定可靠,基本上不會(huì)出現(xiàn)因控制器故障而影響生產(chǎn)的情況。

      (2)DP總線冗余,即使一部分接口模塊出現(xiàn)故障,CPU和I/O模塊之間的通訊也不會(huì)中斷。

      (3)熱插拔功能的實(shí)現(xiàn)有以下好處:不會(huì)造成模塊的硬件損壞;CPU不會(huì)停機(jī),并產(chǎn)生報(bào)警;該模塊I/O通道數(shù)值保持不變,而其他模塊的運(yùn)行不受影響;CPU中會(huì)觸發(fā)中斷組織塊或通過(guò)DP診斷程序快,得到模塊拔出或插入的事件信息,在用戶程序或中斷組織塊OB1中進(jìn)行相應(yīng)的控制邏輯和I/O通道的處理。

      (4)提高了PLC系統(tǒng)供電的可靠性。

      4.2 增加生產(chǎn)效益

      因冗余改造大大提高了控制系統(tǒng)的性能及可靠性,降低了系統(tǒng)故障率,間接帶來(lái)了一定的生產(chǎn)效益。

      5結(jié)束語(yǔ)

      通過(guò)實(shí)施系統(tǒng)冗余控制改造,大大提升了煉鐵熱風(fēng)爐自動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠性,為高爐的穩(wěn)定順行奠定了良好的基礎(chǔ)。同時(shí),因改造后降低了系統(tǒng)突然停機(jī)導(dǎo)致生產(chǎn)發(fā)生意外事故的機(jī)率,所以改造也提升了高爐生產(chǎn)的安全性。

      參考文獻(xiàn):

      [1]靖宇.PCS7在承鋼2500m3高爐生產(chǎn)上的應(yīng)用.北方釩鈦,2011年1期

      猜你喜歡
      冗余自動(dòng)控制改造
      簡(jiǎn)易熱水器自動(dòng)控制設(shè)計(jì)
      基于DCS自動(dòng)控制循環(huán)水液面的改造
      單機(jī)容錯(cuò)與雙機(jī)熱備份技術(shù)淺析
      核電站核島電氣隔離準(zhǔn)則研究
      科技視界(2016年23期)2016-11-04 13:13:20
      對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)加固改造的相關(guān)問(wèn)題分析
      300MW機(jī)組頂軸油系統(tǒng)改造
      論電梯單開(kāi)門改雙開(kāi)門的改造方式
      數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)簡(jiǎn)析
      淺敘國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)技術(shù)之發(fā)展
      編組站停車器自動(dòng)控制開(kāi)通方案
      404 Not Found

      404 Not Found


      nginx
      伊金霍洛旗| 昆明市| 蕲春县| 舟曲县| 镇沅| 松江区| 宿迁市| 井冈山市| 安乡县| 英德市| 永济市| 巴青县| 临沂市| 留坝县| 象山县| 洛浦县| 得荣县| 台前县| 舟山市| 藁城市| 平乡县| 新民市| 武威市| 呼和浩特市| 新民市| 兴和县| 桓台县| 山西省| 泾源县| 阿拉善右旗| 宁海县| 普宁市| 泗洪县| 通州区| 玛纳斯县| 广宁县| 遵化市| 平江县| 金昌市| 陕西省| 达尔|