專利名稱：一種aod爐與頂底復吹爐通用自動控制系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于煉鋼用爐體自動控制技術領域，尤其涉及一種AOD爐與頂底復吹爐通用自動控制系統。
背景技術：
煉鋼過程中最重要且控制復雜的一環是控制爐體，其控制變量繁多且精度要求高。頂底復吹爐全自動煉鋼控制技術是伴隨著計算機網絡技術和計算機信息技術以及工業控制技術和工業控制網絡的發展而逐步發展起來的，是通過煉鋼模型控制為主，操作工實時監控為輔的煉鋼控制技術。可以說，爐體控制全自動煉鋼技術是理論計算、專家經驗和先進檢測手段相結合的采用計算機以及PLC進行控制的科學煉鋼方法，是煉鋼技術上又一次重大的革命性進步，但是現有的系統通用性較差，造成設備浪費，增加了工廠的設備開支。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種AOD爐與頂底復吹爐通用自動控制系統， 既能夠實現對AOD爐的控制又能夠實現對頂底復吹爐的控制，節省設備，降低成本。為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是一種AOD爐與頂底復吹爐通用自動控制系統，其特征在于包括編碼器、氧槍儀表、氧槍開度調節閥、PLC控制主機、觸摸屏和上位機，所述編碼器和氧槍儀表的輸出端分別與遠程I/O模塊ET200連接，各氧槍開度調節閥的控制端分別與遠程I/O模塊ET200連接，各遠程I/O模塊ET200通過PR0FIBUS-DP 網絡與PLC控制主機連接，所述觸摸屏與所述PLC控制主機的輸出端連接，所述PLC控制主機與所述上位機通過Ethernet網絡連接。所述系統還包括傾角儀，所述傾角儀的輸入端與遠程I/O模塊ET200連接。采用上述技術方案所產生的有益效果在于所述系統包括采集爐體傾動數據的編碼器和爐體吹氧數據的氧槍儀表，通過PLC控制主機實現了對兩種爐體的自動控制，滿足更多鋼種的生產條件，節省了設備，降低了鋼鐵生產單位的設備開支；所述系統只需選擇不同的自動控制方式即可實現不同爐體的自動控制，通用性強且操作簡單，提高了工作效率。 此外，通過完善的控制軟件并應用上位機通訊、優化的靜態模型和動態模型等技術，做到了快速出鋼，提高了鋼水質量和生產效率，降低了生產成本。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。圖I是本發明原理框圖。
具體實施例方式如圖I所示，一種AOD爐與頂底復吹爐通用自動控制系統，包括編碼器、傾角儀、 氧槍儀表、氧槍開度調節閥、PLC控制主機、觸摸屏和上位機。所述編碼器和氧槍儀表的輸出端分別與遠程I/O模塊ET200連接，各氧槍開度調節閥的控制端分別與遠程I/O模塊 ET200連接，所述傾角儀的輸入端與遠程I/O模塊ET200連接，各遠程I/O模塊ET200通過 PR0FIBUS-DP網絡與PLC控制主機連接，所述觸摸屏與所述PLC控制主機的輸出端連接，所述PLC控制主機與所述上位機通過Ethernet網絡連接。所述PLC控制主機可以使用西門子公司的300系列，遠程I/O模塊ET200也為西門子公司的產品。頂底復吹爐與AOD爐爐身不同，導致兩種爐體要求的傾動方式也不同，頂底復吹爐由爐體出鋼口前傾出鋼，后傾出渣;A0D爐出鋼、出渣均由爐口前傾操作。所以，頂底復吹爐爐體要求可以正、反傾動360°，平穩而又準確地停在任一傾角位置上，以滿足兌鐵水、加廢鋼、取樣、測溫、出鋼、倒渣、噴補爐等工藝操作的要求；要求可在爐后操作，并與氧槍、爐下鋼包車、煙罩等設備有連鎖裝置。AOD爐爐體要求只可前傾180°，要求可在爐前與氧槍、爐下鋼包車、煙罩等設備有連鎖裝置。所述系統采用編碼器返回的傾動參數傳送至PLC控制主機，通過程序來識別爐體角度，并分別來實現對頂底復吹爐和AOD爐爐體傾動的控制。頂底復吹爐爐底通底吹管，AOD爐爐側通側吹管，頂底復吹爐爐頂吹氧的同時又向爐底吹入惰性氣體進行吹煉;A0D爐爐頂吹氧的同時，又采用側吹的方式。切換爐體控制時，同時要切換吹煉方式。頂底復吹爐和AOD爐都可以采用頂槍吹氧，所述系統通過PLC控制主機來調節氧槍開度調節閥的開度、氧槍的升降等動作，通過壓力變送器將閥后氧壓力信號送至PLC控制主機，通過程序PI模擬調節器來調節氧槍開度調節閥的開度，使閥后壓力穩定在工藝要求的范圍內，為減少在開吹時氧槍開度調節閥的開度突然開大造成的擾動，程序中采用了無干擾切換控制，即在開吹后先將氧槍開度調節閥設定在規定的開度，氧槍開度調節閥穩定后再投入壓力自動調節。然后頂底復吹爐通底吹管，AOD爐通側吹管，根據工藝選擇的不同，由PLC控制主機控制底吹和側吹的氧槍開度調節閥的開關時間和開度控制。爐體自動化控制采用遠程I/O模塊ET200分布方式，由兩級通訊網絡組成，一級為 PR0FIBUS-DP網絡，另一級為Ethernet網絡實現PLC控制主機之間和PLC控制主機與上位機(OS系統)之間，PLC控制主機與工程師站之間的數據交換和通訊。PR0FIBUS-DP網絡和Ethernet網絡能夠自然地協同工作，Ethernet是工廠級智能自動化設備之間相互通訊的解決方案，PR0FIBUS-DP是現場級設備之間通訊的解決方案。 所述系統中傾動傳動裝置為一拖一方式，使用兩臺變頻器，具體傳動控制方式采用一主一從方式實現，在技術上保證兩臺傾動電機的力矩同步性。頂底復吹爐和AOD爐的氣體流量控制采用PID模糊算法調節氧槍開度調節閥的開度。可根據工藝要求，在不同吹煉時期自動調節氣體流量。氧槍開度調節閥前后各有一個切斷閥，可及時關斷氣體。上位機中用WINCC畫面來顯示生產和自動化過程中的圖形和控制，實現煉鋼過程中的氧槍控制、吹煉控制、加料控制等功能。在操作臺和WINCC畫面上分別設置轉換按鈕， 來實現AOD爐與頂底復合吹爐的切換控制。頂底復合吹爐模式時，吹煉方式控制在頂底復合吹爐底吹畫面；A0D爐模式時，吹煉方式控制在AOD爐側吹畫面。
權利要求
1.一種AOD爐與頂底復吹爐通用自動控制系統，其特征在于包括編碼器、氧槍儀表、氧槍開度調節閥、PLC控制主機、觸摸屏和上位機，所述編碼器和氧槍儀表的輸出端分別與遠程I/O模塊ET200連接，各氧槍開度調節閥的控制端分別與遠程I/O模塊ET200連接，各遠程I/O模塊ET200通過PR0FIBUS-DP網絡與PLC控制主機連接，所述觸摸屏與所述PLC控制主機的輸出端連接，所述PLC控制主機與所述上位機通過Ethernet網絡連接。
2.根據權利要求I所述的一種AOD爐與頂底復吹爐通用自動控制系統，其特征在于所述系統還包括傾角儀，所述傾角儀的輸入端與遠程I/O模塊ET200連接。
全文摘要
本發明公開了一種AOD爐與頂底復吹爐通用自動控制系統，屬于冶金自動控制技術領域。包括編碼器、氧槍儀表、氧槍開度調節閥、PLC控制主機、觸摸屏和上位機，所述編碼器和氧槍儀表的輸出端分別與遠程I/O模塊ET200連接，各氧槍開度調節閥的控制端分別與遠程I/O模塊ET200連接，各遠程I/O模塊ET200通過PROFIBUS-DP網絡與PLC控制主機連接，所述觸摸屏與所述PLC控制主機的輸出端連接，所述PLC控制主機與所述上位機通過Ethernet網絡連接。所述系統只需選擇不同的自動控制方式即可實現不同爐體的自動控制，且操作簡單，提高了工作效率。
文檔編號C21C5/30GK102591285SQ20121003801
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月20日 優先權日2012年2月20日
發明者張亞彬, 沈利峰 申請人:新興鑄管股份有限公司