plc與變頻器在燒結配料控制系統中的應用研究

吳元修

(萊蕪職業技術學院，山東萊蕪271100

摘要：燒結生產作為高爐煉鐵順利進行的前提，在冶金生產中起著相當重要的作用。配料是燒結的重要工藝環節之一。為了達到降低燒結礦成本，提高燒結礦產量和質量的目的，提高配料系統的管理和控制水平很重要簡要闡述了plc與變頻器在燒結配料計算機控制系統中的具體應用，重點介紹了以plc和變頻囂為王的控制系統的硬件組成、硬件選擇，以及系統主要控制程序。該系統的準確性和可靠性很高，現場運行表明，較好地改變了配料系統的質量控制，取得了滿意的使用效果。

關鍵詞：plc；變頻器；計算機控制系統；應用

中圖分類號：tp273 tm921.51    文獻標識碼：b

    1前言

 

    燒結配料過程的準確與否決定了燒結礦的化學成分是否穩定，進而直接影響高爐煉鐵的經濟技術指標，尤其是在高爐容積不斷增大，冶煉強度不斷強化，熟料比大幅度增加的情況下，更要求提高各種含鐵原料、熔劑、燃料的配料準確性。燒結生產中配料發生偏差將直接影響到燒結過程的進行和燒結礦的質量，據生產實踐統計，灰石配比產生1％的誤差就會影響燒結礦的堿度0.04，燃料配比波動1％將會影響燒結礦中feo含量2-3％，進而使燒結礦的還原性及強度都受到影響。又如同定碳含量偏高，不但浪費燃料而且還會使feo增高；固定碳含量偏低，燒結過程熱量不足。生產實踐指出，混合料的固定碳由4％升至5％時，脫硫率相應地從90.5％多降至88.3％，同時燒結礦的feo也跟著上升。特別是燒結高硫礦粉時，同定碳、堿度的波動對脫硫的影響尤為顯著。因此，實現配料系統的自動化控制，確定精確的配料比進行配料對燒結礦的產品質量起著關鍵作用[1]。

 

    2燒結配料系統的組成

 

燒結廠為確保整個生產線安全可靠的運行，一般都配備兩套相同的配料系統，每個配料系統如圖1所示。

    圖1中(1)表示圓盤電機，轉速可調。(2)表示皮帶秤電機，前4臺為定量皮帶秤電機，轉速可調，后8臺為稱量皮帶秤電機，轉速不可調，h1為集料皮帶。其中01號、03號料倉中的原料為石灰石，05號料倉中的原料為白云石，07號料倉中的原料為生石灰，09號料倉中的原料為煤，11號至19號料倉中的原料為不同廠家的精礦，21號料倉中的原料為返礦，23號料倉中的原料為高爐灰[2]。

 

    配料系統的給料設備有定量皮帶給料機和圓盤給料機兩種．定量皮帶給料機是通過改變定量皮帶電機的速度控制物料流量；圓盤給料機是通過控制網盤電機轉速來控制物料流量：這兩種給料設備的控制系統基本相同。其向動調節原理如圖2所示。

    可見，每一配料系統都配有一臺上位機和一臺下位機，通過數據公路dh+彼此相連。上位機可采用工業控制機ipc-610，機箱內插入1784-kt dh+網絡接口板，同時接有工程師鍵盤和操作員鍵盤。下位機具有兩個dh+和遠程i／o通訊接口，通過dh+和上位機進行通訊，利用遠程i／o控制各個變頻器。各變頻器通過頻率輸出控制各電機轉速來控制配料過程。

 

    3配料系統電機控制方式

 

    配料系統電動機的運行方式分為聯鎖方式和單機方式。實際生產過程中，整個系統的電機均處于聯鎖運行方式。在聯鎖方式下運行時，電機可以順序起動、順序停止、同時起動、同時停止以及單機起動和單機停止。

 

    順序起動是指系統起動時，從最下游設備開始，逆流程順次延時起動。即先起動集料皮帶h1，延時起動23號料槽的給料設備，然后再延時起動21號給料設備，以此類推直至完成0號給料設備的起動。需指出的是在起動09號至23號圓盤給料機時，要先起動稱量皮帶電機，延時后再起動圓盤電機。

 

    在集中控制室內的儀表具有各給料機和稱重皮帶機聯鎖控制功能，所有自動定量給料設備，都可以在控制室內進行遠程控制和集中操作控制。其中圓盤電機的控制電路如圖4所示。

 

    圖4中0s為空氣開關，zj為交流接觸器，sd為手動／自動控制轉換開關，mi為交流電機，1336和13