鋼鐵廠高爐供料自動控制系統改造分析

杜志華

【摘? 要】基于對鋼鐵廠高爐供料自動控制系統改造的研究，首先，闡述控制模式設計改造，其中包括區域集中手動控制模式、機旁手動控制模式、全自動控制模式等。然后，給出系統設計改造，包括明確系統配置、加強料倉控制等。最后，對于鋼鐵廠高爐供料自動控制系統改造工作要有正確認識，及時對系統進行完善，為鋼鐵廠更好發展打下基礎。

【關鍵詞】鋼鐵廠;高爐;供料;自動控制系統

引言

鋼鐵產業在促進我國更好發展中發揮著不可替代的作用，因此，為滿足社會市場中對鋼鐵的需求，鋼鐵廠要不斷提升自身工作效率與工作質量。在實際工作開展中，可以將高爐供料自動控制系統應用在其中。傳統高爐供料自動控制系統已經無法適應鋼鐵廠工作的開展，因此，要結合實際情況，及時做好系統改造工作，確保系統安全穩定運行，為鋼鐵廠更好發展打下基礎。所以，本文將針對鋼鐵廠高爐供料自動控制系統改造相應內容進行闡述。

1.控制模式設計改造

為使得操作人員的工作環境能夠得到進一步完善，要及時對高爐供料自動控制系統的控制模式進行設計改造。在實際改造工作的開展中，需要相關企業與公司能夠肩負起自身責任。比如，在設計改造中，將公司分為甲方與乙方，甲方、乙方負責的內容不同。甲方的工作有，提供有關設備控制的相關要求與資料;如果出現技術變更，要與乙方進行協商后，通過文字的形式告知乙方。乙方工作是為系統新增柜體成套提供貨物;爐底車電控制系統運行調試;對原基礎自動化系統進行優化。對于自身工作要有正確認識，然后在實際控制模式設計改造工作中發揮自身優勢，實際工作可以從以下幾點展開：

區域集中手動控制模式。在各個集控箱上，包括手動控制開關與自動控制開關，通常情況下在左方設置手動控制開關，也就是說，能夠實現對集控操作臺主令開關啟停區域內皮帶的有效控制。在不同集控箱上，相關設備設施的操作，只能通過設備的唯一開關進行有效控制。在這一過程中，操作人員要熟悉操作流程，明確相應操作規范，避免操作不當對系統的安全穩定運行造成影響。維修人員在設備設施的維修中，要及時斷氣斷電，使得維修的安全性得到保障。如果采取區域集中用手動控制方式，那么其他控制模式必須禁止。

全自動控制模式。在區域集控操作臺上，會設有手動控制開關與自動控制開關，在其右部會設置自動位，機旁操作箱內，機旁手動控制開關/機旁聯鎖自動控制開關，會在右邊位置設置聯鎖自動控制位。在此背景下，單條皮帶、單個設備能夠受到全自動模式的影響與控制。全自動控制模式主要是指，在監控畫面操作模式下，鋼鐵廠高爐供料系統當中的設備設施，會受到 WINCC操作畫面的控制。在 WINCC操作畫面中，會有以下幾個主控按鈕：①系統狀態按鈕。當系統處于運行狀態中，全部設備設施會受到啟用料倉料位的自動控制，通俗來說就是能夠實現全自動供料。當系統處于調試狀態中，設備設施只能通過鼠標的操作，完成啟動或者停止[1]。該種方式主要被應用在，系統調試工作中。②WINCC操作狀態按鈕。當系統處于WINCC操作狀態時，在WINCC操作畫面中，鼠標無法實現對任何設備設施的操作。當系統處在WINCC 操作允許狀態之下，可以通過有聯鎖方式或者無聯鎖方式，對設備設施進行操作。③聯鎖狀態按鈕。當系統處于WINCC操作無聯鎖狀態中，可以通過鼠標無聯鎖，對某些設備設施進行操作。當系統處于WINCC操作有聯鎖狀態中，可以通過鼠標有聯鎖方式，實現對所有設備設施的操作。

2.系統設計改造

為使得上料聯系信號準確度得到保障，同時確保供料生產工作的安全性與可靠性，在實際系統設計改造工作開展中，要注意以下幾點問題：

（1）明確系統配置。在系統改造工作開展中，要對系統實際配置情況進行分析與了解。系統硬件配置要保證使用的PLC系統，采用的是西門子系列S7-400系列，這樣可以形成分布式結構，分布式結構性能較強，同時有著容易拓展優勢。在網絡設置中，采用以太網光纖通訊，這樣才能更好實現PLC與上位機之間的數據信息交換。在系統軟件配置中，在上位機安裝中，要對WINDOW XP系統以及PLC開發系統進行充分利用，同時要合理應喲經WINCC監控軟件，實現對系統運行的有效監控。在實際WINCC監控軟件的安裝設置中，要對與下位機系統以及其他系統的兼容性問題進行充分考慮與分析。在網絡配置中，要實現自動化網絡，因為自動化網絡具備實時性特點、快速性特點以及兼容性特點等，可以為系統運行打下良好基礎。在這一過程中，要加強對工業以太網的應用，為上位機與PLC之間的通訊提供保障。在網絡中不同的上位機，都能夠實現單體設備運行工藝的有效監督管理。

（2）加強料倉控制。在系統運行工作過程中，對于現場控制有著一定要求：槽上啟用料倉料位，會直接自動向啟用料倉進行上料，而停用料倉不會上料。因此，在設計工作開展中，當槽上啟用倉料位下降到最低位置時，要對上料路徑進行自動判斷，這樣選用的皮帶才能夠同時啟動運行。在此背景下，啟動時間會大大縮短，并且上料速度可以得到提升。當上料倉料位上升至最高處時，皮帶會延時依次自動停止。在這一過程中，要對皮帶空轉時間進行考慮，要盡量縮短時間，并且能夠降低對電能的消耗與浪費。所以，在倉料倉位檢測時，可以選用德國進口超聲波傳感器，其測量范圍能夠在0.6m—6m之間，輸出能夠在4mA—20mA之間，輸出電源是DC24V，重復精度能夠達到9mm，有著良好的防塵與防水濺效果。該超聲波料位傳感器在運行過程中，輸出的是模擬信號，所以，料倉料位上限與下限的設置要更加方便，在實際設定過程中，要加強對計算機鍵盤的應用。這樣在更換工作開展中，才能不拆線，在接線期間采取接插件方式。在不同的槽上料倉都會設置相應的超聲波料位傳感器，將傳感器安裝在料倉中部位置，同時進行保護罩的設置，這樣才能避免物料損壞問題產生。

（3）加強皮帶測控保護系統控制工作。在實際皮帶測控保護系統控制過程中，要注意以下幾點問題：①做好跑偏監測工作。當出現一級跑偏動作時，中控室操作站畫面中，報警閃爍指示會亮起;出現二級跑斷動作時，皮帶會停止工作，在中控室畫面中，能夠明確是哪個跑偏動作，然后對故障情況作出準確定位。現場工作人員對于故障情況進行及時處理，使得故障問題能夠得到更好解決[3]。②拉線急停。為使得急停操作的可靠性得到保障，要采取人工手動復位雙向拉線開關方式。要將其中一對常閉點串聯，連接到皮帶接觸器線圈控制回路中，另一對常閉點串聯，要接入到PLC現場I/O模塊中。在這一過程中，對于PLC硬件配置設計工作要給予更多關注與重視，確保設計合理性（如圖一）。這樣皮帶在因為拉線開關工作而導致停機時，中控室操作站在畫面中能夠明確是哪一個拉線開關動作，對故障問題進行精準定位，實現對故障問題的有效處理。

3.結束語

綜上所述，對于鋼鐵廠高爐供料自動控制系統改造工作，需要鋼鐵廠以及有關部門能夠加強重視程度。及時對系統進行分析，然后根據實際情況，對系統進行設計與改造。確保系統安全穩定運行，提升鋼鐵廠工作質量與工作效率。

參考文獻

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[3]高雪瑩，閆昱程，李婕，郭利利，何秋生，李宏艷，王新明.基于臭氧前驅物鋼鐵廠煤相關工藝的排放特征[J].太原科技大學學報，2020，41（02）：94-99.