高炉自动控制系统应用研究
|
摘要
本课题来源于合肥钢铁公司炼铁厂3#高炉控制系统自动化改造，原有的3#高炉控制系统在生产工艺和控制模式上都存在着很多问题，因而在一定程度上影响了整个系统的自动化水平，而且人工耗费量大，制约了产量和质量的提高。该项目的3号高炉控制系统设计采用最新设计思想，即IE设备(仪表与电控设备)一体化(全PLC)以使维护方便、设备最少，以及低成本自动化的思想，即基础自动化级采用全PLC方法；过程自动化级采用工业PC机，监控软件设计采用功能强大的组态软件设计。
本课题主要研究高炉本体监控和高炉槽下的控制系统设计，在设计该控制系统时，我们结合了国内外现代化高炉的先进技术和发展趋势，以及企业的工程实际和用户的要求来设计合理的控制监控系统方案。同时，考虑到国内钢铁企业的实际情况，在跟踪国际先进技术的前提下，保持了符合国情的的适度先进性，从而获得最佳的性能价格比。
整个控制系统的基本特征如下：
·主工艺线的电控设备、仪表设备与控制计算机构成信息集中、控制分散的一体化系统；
·控制系统采用计算机分级控制，除基础自动化级(设备级的自动化控制)外，还设有过程自动化级(监控级)，并建立了生产过程实时数据库和历史数据库，为提高生产技术创造条件；
·监控系统设计了更多易懂、易看、易解析、易操作的画面为有效操作高炉创造条件；
·整个控制系统由二级控制系统和二层通讯网络构成。保证系统的完整性、合理性，确保系统自动运行。
The project comes from Hefei Iron and Steel Company' s NO.3 blast furnace control system . Intrinsic control pattern of NO.3 blast furnace control system had more problems, as a result, they infected the control system functions. It used much more manpower and restricted the improvement of output and quality. The project of NO.3 blast furnace's control system uses up to the minute designed idea. Namely IE equipment integration, it makes maintenance easier and less equipments. As well as the lowness cost automated idea. Namely the level of basic automation use PLC method, the level of process automation use IPC, the design of monitor software use industry control configuration software.
The task researches blast furnace's monitor system and blast furnace's control system design. In the time of designed the control system, we combine modern blast furnace's control technical and developing trend, as well as the enterprise's actual status. In the precondition of trailing the international modern technical, we preserved moderate advanced technique and fit our country status. Thereby it obtains the best percent of performance and price.
All basic character of the control system as follows:
The main technical electrical equipment, the instrument equipment and computer constitute the system of information unify and control disperse.
Automation system use the class control, except the level of basic automated, it has the level of process automation. We build the real time database and history database of produce . Automation system creates the condition for improving produce technique.
We designed the monitor interface . the interface can be easily understand, watched, resolved and manipulated.
The control system has two level control system and two communication network. The method assures the system integrality, rationality.
本课题主要研究高炉本体监控和高炉槽下的控制系统设计，在设计该控制系统时，我们结合了国内外现代化高炉的先进技术和发展趋势，以及企业的工程实际和用户的要求来设计合理的控制监控系统方案。同时，考虑到国内钢铁企业的实际情况，在跟踪国际先进技术的前提下，保持了符合国情的的适度先进性，从而获得最佳的性能价格比。
整个控制系统的基本特征如下：
·主工艺线的电控设备、仪表设备与控制计算机构成信息集中、控制分散的一体化系统；
·控制系统采用计算机分级控制，除基础自动化级(设备级的自动化控制)外，还设有过程自动化级(监控级)，并建立了生产过程实时数据库和历史数据库，为提高生产技术创造条件；
·监控系统设计了更多易懂、易看、易解析、易操作的画面为有效操作高炉创造条件；
·整个控制系统由二级控制系统和二层通讯网络构成。保证系统的完整性、合理性，确保系统自动运行。
The project comes from Hefei Iron and Steel Company' s NO.3 blast furnace control system . Intrinsic control pattern of NO.3 blast furnace control system had more problems, as a result, they infected the control system functions. It used much more manpower and restricted the improvement of output and quality. The project of NO.3 blast furnace's control system uses up to the minute designed idea. Namely IE equipment integration, it makes maintenance easier and less equipments. As well as the lowness cost automated idea. Namely the level of basic automation use PLC method, the level of process automation use IPC, the design of monitor software use industry control configuration software.
The task researches blast furnace's monitor system and blast furnace's control system design. In the time of designed the control system, we combine modern blast furnace's control technical and developing trend, as well as the enterprise's actual status. In the precondition of trailing the international modern technical, we preserved moderate advanced technique and fit our country status. Thereby it obtains the best percent of performance and price.
All basic character of the control system as follows:
The main technical electrical equipment, the instrument equipment and computer constitute the system of information unify and control disperse.
Automation system use the class control, except the level of basic automated, it has the level of process automation. We build the real time database and history database of produce . Automation system creates the condition for improving produce technique.
We designed the monitor interface . the interface can be easily understand, watched, resolved and manipulated.
The control system has two level control system and two communication network. The method assures the system integrality, rationality.
引文
[1] 王华强 李少东 张大尉 高炉本体网络监控系统的一种实现方案世界仪表与自动化 2003年8月 37～39
[2] 王华强 李少东 高炉槽下输配料监控系统设计 电气时代2003年12月45-47
[3] 王华强 杨光胜 Automatic control and automatic compensation of feeding system for no.3 blast furnace transport trough 2002国际现场总线与管控一体化论文集，同济大学出版社
[4] SIMATIC S7梯形逻辑编程手册 西门子公司1999
[5] WinCC 5.0编程手册 西门子公司1999
[6] STEP7 V5.0编程手册 西门子公司1999
[7] 马迎驰PLC控制系统在大中型高炉上的应用 中国仪器仪表2002年2月 30～32
[8] 殷建军，高红俐，叶力 基于PLC的智能化能量计量网络系统计量技术 2002 08 16～17
[9] 董谦 谢剑英 RS-485网络接口软硬件设计 微电子学与计算机 2002年第4期 22～26
[10] 彭可 陈枫 基于RS-485协议的单片机对等分布式控制网络中南工业大学学报 2002年第6期3 09～313
[11] 赵怀林 赵静 EtherNET控制网络与应用 自动化与仪表 2003年第2期 45～50
[12] 周美兰 郑大伟 PLC在大型锅炉控制中的应用 自动化技术与应用2002年第1期 54～56
[13] 翟柏春 李栓全 火力发电厂燃料翻车机PLC控制系统及遥控功能的实现 自动化技术与应用 2002年第1期56～59
[14] 曾宪超 吴世德PLC与微机的串行通讯程序设计自动化与仪表2002年第2期51～54
[15] 王立勤 微机污水处理控制系统自动化技术与应用2002年第2期157～158
[16] 卢万银 S7-300在啤酒工业C．I．P中的应用 制造业自动化2002年21卷第7期55～58
[17] 张海燕PLC在鞍钢大型厂矫直生产过程中的应用制造业自动化2002年14卷第4期6～9
[18] 张峰 张力勇 玻璃窑炉配料系统自动控制的设计与实现自动化
??与仪表2002年第5期32～35
[19]程健 曾以亮 PLC应用开发中的串行通讯和模拟量处理自动化与仪表2002年第5期53～57
[20]刘芙蓉 张丹红 PLC在电石炉控制中的应用控制工程 2002年第9卷第4期46～49
[21]陈立军 田海军 PLC控制恒压变频供水系统在热网补水中的应用自动化与仪表 2002年第2期59～61
[22]周立球 环形炉自动位置控制和物料跟踪的实现自动化与仪表2002年第4期36～38
[23]王丽红 赵升吨 开槽机PLC控制的通讯仿真研究 制造业自动化2002年24卷9期45-49
[24]宋青松 周震宇 可编程控制器在科学滩水电站的应用自动化与仪表2002年第3期39～42
[25]王永华 郑安平 基于PLC和智能仪表的下位机群与上位机通讯的实现制造业自动化 2002年24卷9期9～12
[26]张材 关淑林 PLC与上位机监控系统的串行通讯的实现基础自动化2002年4月9卷2期50～53
[27]刘正先 PLC和IPC组成的新型控制系统 控制工程 2002年9月9卷5期34～37
[28]李焱 郭宗任 PLC和计算机间串行通讯方式及程序设计控制工程 2002年5月9卷3期84～87
[29]闫广 王公华 PLC在副井提升机信号及综合保护系统中的应用工矿自动化 2002年3期34～37
[30]陈俊娥 付晓梅 Profibus在自动抄表系统中的应用自动化与仪表 2002年3期27～30
[31]茹峰 薛均义Profibus协议实时仿真的计算系统仿真学报 2002年6月14卷6期789～793
[32]徐沪萍 在Windows下上位机与PLC串行通讯的设计与实现交通与计算机2001年2期19卷50～54
[33]李明河 周静 宝钢冷轧酸洗破鳞棍控制系统设计自动化与仪表2002年5期24～27
[34]庄剑杰 新技术在3钢3号高炉检测与控制中的应用基础自动化2002年4月9卷2期59～62
[35]马竹梧 高炉热风炉全自动控制专家系统控制工程 2002年7月9卷4期57～63
[36]曲永印 曲丽萍 炼钢自动化系统的研究与实现 2002年7月9
??卷4期19～23
[37]沈钢 李永男 新型实时以太网介质访问控制协议的仿真实现系统仿真学报 2002年7月14卷7期890～894
[38]邓小云 王焱 智能监控器在锅炉控制中的应用基础自动化2002年4月9卷2期35～38
[39]宗群雷 小峰PLC在变压变频调速电梯控制系统中的应用电气传动 1999年2期19～21
[40]徐静 刘宏臣PLC在生活区供水变频调节系统中的应用石油化工自动化2002年1月51～54
[41]朱宁 利用 PLC通讯接口实现多电机变频调速机床电气 2001年2期16～18
[42]卢虎生 高兵 高炉炉况判断神经网络专家系统北京科技大学学报 2002年6月24卷3期276～280
[43]马竹梧 国外钢铁工业自动化的进展与展望 冶金自动化1997 1～5
[2] 王华强 李少东 高炉槽下输配料监控系统设计 电气时代2003年12月45-47
[3] 王华强 杨光胜 Automatic control and automatic compensation of feeding system for no.3 blast furnace transport trough 2002国际现场总线与管控一体化论文集，同济大学出版社
[4] SIMATIC S7梯形逻辑编程手册 西门子公司1999
[5] WinCC 5.0编程手册 西门子公司1999
[6] STEP7 V5.0编程手册 西门子公司1999
[7] 马迎驰PLC控制系统在大中型高炉上的应用 中国仪器仪表2002年2月 30～32
[8] 殷建军，高红俐，叶力 基于PLC的智能化能量计量网络系统计量技术 2002 08 16～17
[9] 董谦 谢剑英 RS-485网络接口软硬件设计 微电子学与计算机 2002年第4期 22～26
[10] 彭可 陈枫 基于RS-485协议的单片机对等分布式控制网络中南工业大学学报 2002年第6期3 09～313
[11] 赵怀林 赵静 EtherNET控制网络与应用 自动化与仪表 2003年第2期 45～50
[12] 周美兰 郑大伟 PLC在大型锅炉控制中的应用 自动化技术与应用2002年第1期 54～56
[13] 翟柏春 李栓全 火力发电厂燃料翻车机PLC控制系统及遥控功能的实现 自动化技术与应用 2002年第1期56～59
[14] 曾宪超 吴世德PLC与微机的串行通讯程序设计自动化与仪表2002年第2期51～54
[15] 王立勤 微机污水处理控制系统自动化技术与应用2002年第2期157～158
[16] 卢万银 S7-300在啤酒工业C．I．P中的应用 制造业自动化2002年21卷第7期55～58
[17] 张海燕PLC在鞍钢大型厂矫直生产过程中的应用制造业自动化2002年14卷第4期6～9
[18] 张峰 张力勇 玻璃窑炉配料系统自动控制的设计与实现自动化
??与仪表2002年第5期32～35
[19]程健 曾以亮 PLC应用开发中的串行通讯和模拟量处理自动化与仪表2002年第5期53～57
[20]刘芙蓉 张丹红 PLC在电石炉控制中的应用控制工程 2002年第9卷第4期46～49
[21]陈立军 田海军 PLC控制恒压变频供水系统在热网补水中的应用自动化与仪表 2002年第2期59～61
[22]周立球 环形炉自动位置控制和物料跟踪的实现自动化与仪表2002年第4期36～38
[23]王丽红 赵升吨 开槽机PLC控制的通讯仿真研究 制造业自动化2002年24卷9期45-49
[24]宋青松 周震宇 可编程控制器在科学滩水电站的应用自动化与仪表2002年第3期39～42
[25]王永华 郑安平 基于PLC和智能仪表的下位机群与上位机通讯的实现制造业自动化 2002年24卷9期9～12
[26]张材 关淑林 PLC与上位机监控系统的串行通讯的实现基础自动化2002年4月9卷2期50～53
[27]刘正先 PLC和IPC组成的新型控制系统 控制工程 2002年9月9卷5期34～37
[28]李焱 郭宗任 PLC和计算机间串行通讯方式及程序设计控制工程 2002年5月9卷3期84～87
[29]闫广 王公华 PLC在副井提升机信号及综合保护系统中的应用工矿自动化 2002年3期34～37
[30]陈俊娥 付晓梅 Profibus在自动抄表系统中的应用自动化与仪表 2002年3期27～30
[31]茹峰 薛均义Profibus协议实时仿真的计算系统仿真学报 2002年6月14卷6期789～793
[32]徐沪萍 在Windows下上位机与PLC串行通讯的设计与实现交通与计算机2001年2期19卷50～54
[33]李明河 周静 宝钢冷轧酸洗破鳞棍控制系统设计自动化与仪表2002年5期24～27
[34]庄剑杰 新技术在3钢3号高炉检测与控制中的应用基础自动化2002年4月9卷2期59～62
[35]马竹梧 高炉热风炉全自动控制专家系统控制工程 2002年7月9卷4期57～63
[36]曲永印 曲丽萍 炼钢自动化系统的研究与实现 2002年7月9
??卷4期19～23
[37]沈钢 李永男 新型实时以太网介质访问控制协议的仿真实现系统仿真学报 2002年7月14卷7期890～894
[38]邓小云 王焱 智能监控器在锅炉控制中的应用基础自动化2002年4月9卷2期35～38
[39]宗群雷 小峰PLC在变压变频调速电梯控制系统中的应用电气传动 1999年2期19～21
[40]徐静 刘宏臣PLC在生活区供水变频调节系统中的应用石油化工自动化2002年1月51～54
[41]朱宁 利用 PLC通讯接口实现多电机变频调速机床电气 2001年2期16～18
[42]卢虎生 高兵 高炉炉况判断神经网络专家系统北京科技大学学报 2002年6月24卷3期276～280
[43]马竹梧 国外钢铁工业自动化的进展与展望 冶金自动化1997 1～5