工業爐過程自動化


鋼軟已成功實施了多個工業爐過程自動化控制系統的儀表、電氣、計算機集成總包,如用于鋼坯、鋼管、棒材等不同材料加熱的雙蓄熱步進爐、推鋼爐、均熱爐、淬火爐、回火爐、再加熱爐等。通過先進的自動化控制技術為企業實現節能降耗,減少成本,降低對環境的污染。



【高性能的核心控制硬件】:

■電氣S7-400 PLC

完成加熱爐爐前、爐內、爐后各段上的坯料跟蹤,爐前、爐后輥道、裝出鋼機、裝出料爐門、爐底步進機構、液壓站等設備的動作控制及聯鎖,入爐和出爐前的坯料定位。

■儀表S7-400 PLC

完成燃燒控制、燒嘴換向控制、風機壓力、爐壓等控制,安全監測及連鎖控制等功能。

■汽化冷卻S7-300 PLC

對除氧給水系統、汽包系統、循環水泵系統、支撐梁冷卻回路系統所有設備實現監控。


【先進的網絡架構】:

使用可帶電插拔的ET200M靈活的分布于現場,連接輸入輸出信號;

采用PROFIBUS-DP網絡,完成對變頻器、遠程I/O、傳感器的狀態信息和驅動信息的數字化傳輸,同時減少了大量的控制電纜;

使用快速工業以太網實現爐區L1級控制系統站間、工程師站、操作員站、與軋線L1級、軋鋼區L2級的數據通訊,距離較遠時選用光纖通訊。


【主要功能】

【坯料跟蹤】

爐外輥道上鋼坯通過冷、熱金屬檢測器、激光檢測器、脈沖編碼器來實現坯料跟蹤;爐內鋼坯通過步進梁動作次數、運行步距參與計算實際位置,跟蹤數據具有顯示和人工干預修正功能。

為防止信號抖動造成數量跟蹤錯誤,檢測器輸出信號均進行濾波處理。




【輥道、裝、出鋼機自動控制】

鋼坯在輥道上自動運行,并自動進行測長與測寬,布料計算。在裝、出鋼過程中,編碼器檢測出鋼坯實際位置,做為位置閉環控制反饋值,實現精準定位。


【步進梁自動控制】

分為正循環、逆循環、踏步、停中位不同動作模式,具有水平運行的動態自補償特性。


【燒嘴的換向控制】

HMI畫面上顯示運行狀態及報警信息,可以對單個換向閥進行手動操作;自動換向模式下,分限位反饋信號控制和時間控制兩種模式。

換向閥溫度高,程序自動過溫報警并有強制換向功能,同時自動縮短換向周期。設置自動錯位程序,避免換向閥同時動作,造成管網壓力大幅波動。


【燃燒控制】

采用改進型雙交叉限幅全自動控制時,由溫度和流量控制組成雙閉環串級PID調節,動態修正高、低選擇器限幅值,并輔有流量的溫壓補償、小流量切除、無擾切換等功能。

空燃比可手動和自尋優智能設定。

采用數字化脈沖控制,解決低負荷燃燒狀態下,調節閥在小流量時工作特性不佳的問題。




【爐壓控制】

結合進氣量、排煙量、進出料狀況、實測爐壓綜合因素,自動穩定控制爐壓。


【汽包控制】

汽包水位和壓力均為自動控制,采用蒸汽流量、給水流量和汽包水位三個信號組成三沖量調節控制汽包液位;由雙調節閥控制穩定汽包壓力。   采用數字化脈沖控制,解決低負荷燃燒狀態下,調節閥在小流量時工作特性不佳的問題。


【優勢】:

功能全面:本方案集電控、儀控、計算機為一體,控制精度高、響應速度快,運行穩定可靠,在當前行業中處于技術領先地位。


【技術先進】:

采用數字化脈沖或改進型雙交叉限幅控制,自尋優智能模糊控制技術,動態調節空燃配比進行空燃比精確控制,避免空氣或燃氣過剩,燃燒趨于合理,燃料利用率高,達到良好的節能效果。

根據流量、壓力和溫度三組信號檢測值,采用智能模糊控制技術,調節總風量、煤氣量,自動搜索并跟蹤最佳空燃比,實現加熱過程的優化控制。

專業軟件可根據加熱爐設計參數,計算出各種規格板坯的裝載數量和出鋼節奏, 確保板坯加熱質量, 并可為生產組織提供定量的參考依據。

運用自學習、自適應技術,使用先進的溫度數學模型,計算得出鋼坯出爐的實際溫度。


【仿真功能】

利用數字化仿真技術實現了工業爐燃燒控制模型,成功的實現了離線燃燒控制的模擬調試。


【結構化、??榛?/span>

PLC和HMI程序變量組成獨立的結構變量,控制程序各段為獨立的???,控制策略統一調用公共的專用程序???。對于不同的控制對象,程序可移植性強,設計快捷、結構清晰,調試方便。


【二級機控制】

包含物料跟蹤、裝出鋼過程控制、鋼坯溫度計算熱工模型、和L3計算機系統交換數據等功能。


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