Функциональная схема автоматизированной системы дозирования шихтовых материалов в доменной печи

Обновлено: 28.03.2024

Описан программно-аппаратный комплекс управления новым устройством загрузки доменных печей с роторным загрузочным устройством шихтовых материалов. В комплекс входят система управления трактом загрузки на современных программируемых логических контроллерах, имитационная модель загрузки на ПК, система контроля профиля шихты на основе перископического принципа измерения уровня радарным уровнемером, позволяющая наблюдать на экране ПК профили загрузки.

Введение

  • система управления механизмами верхней загрузки ДП с РЗУ (АСУ «Ротор»);
  • имитационная модель загрузки;
  • система контроля профиля шихты.

АСУ «Ротор»

Назначение системы

АСУ «Ротор» предназначена для управления механизмами роторного загрузочного устройства с целью обеспечения заданного распределения шихтовых материалов на колошнике доменной печи и создана с использованием современных высокопроизводительных программируемых логических контроллеров (ПЛК) с расширяемой модульной архитектурой. АСУ «Ротор» может быть включена как составная часть в существующую автоматизированную систему управления доменной печью. Далее описана АСУ «Ротор» бесконусного роторного загрузочного устройства (БРЗУ) как наиболее перспективного и в настоящее время повсеместно устанавливаемого вместо конусного, как при строительстве новых, так и при капитальной реконструкции действующих доменных печей.
Принципы управления ротором в печах с конусным загрузочным устройством аналогичны, отличие в том, что до роторного распределителя в тракте выгрузки осуществляется управление конусами (электроприводом лебёдки конусов) вместо блоков клапанов. Вращающийся распределитель шихты при установке ротора в конусных аппаратах не используется и может быть демонтирован.

Характеристика объекта автоматизации

  • приёмная воронка и верхний блок клапанов (ВБК);
  • промежуточный бункер и нижний блок клапанов (НБК);
  • привод роторного распределителя с ротором лопастного типа;
  • гидронасосная станция (ГНС);
  • станция густой смазки (СГС).
  • ВБК;
  • НБК;
  • клапаны системы выравнивания давления;
  • клапаны подачи азота;
  • ротор;
  • ГНС;
  • СГС.

Технология загрузки доменной печи шихтовыми материалами с помощью БРЗУ

  • однокольцевой загрузки (гребень засыпи расположен на одной КЗ);
  • многокольцевой загрузки (гребень засыпи формируется на нескольких КЗ путём скачкообразного изменения скорости вращения ротора);
  • спиральной загрузки (порция распределяется в заданных смежных КЗ путём непрерывного изменения скорости вращения ротора).

Основные функции системы управления

Программы загрузки доменной печи

  • вес и вид материалов загружаемой шихты в подачу;
  • число и порядок чередования коксовых, рудных и смешанных порций;
  • дополнительные выгрузки;
  • уровень засыпи (для левого и правого зонда).
  • тип загрузки;
  • начальная и конечная кольцевые зоны загрузки;
  • распределение материала по кольцевым зонам.

Алгоритм слежения

  • номер цикла;
  • номер порции в цикле;
  • вид порции материала;
  • её вес;
  • начальная КЗ;
  • конечная КЗ;
  • тип распределения;
  • доли выгрузки на КЗ.

Алгоритм распределения материалов ротором

  1. Предварительно (до распределения) производится расчёт необходимой периодичности (с) изменения скорости ротора для каждой i-й КЗ по формуле: Ti= Tвыгр i∙ ΔTi/ (Vмакс i– Vмин i), где Tвыгр i – время выгрузки для данной КЗ; Vмакс i,Vмин i – минимальная и максимальная скорости для данной КЗ (об./с); ΔTi – шаг изменения скорости на данной КЗ (об./с).
  2. Устанавливается минимальная (при распределении от центра к периферии) или максимальная (при распределении от периферии к центру) скорость вращения ротора для начальной КЗ.
  3. Запускается таймер на период Т, рассчитанный для начальной КЗ, в течение этого периода ротор вращается со скоростью, установленной в п. 2.
  4. По истечении периода Т таймер останавливается, проверяется, достигло ли значение заданной текущей скорости максимального (минимального) для конечной КЗ, если достигло, то распределение завершено, если нет, скорость на фиксированное значение (шаг – настроечный параметр) увеличивается (распределение от центра к периферии) или уменьшается (распределение от периферии к центру).
  5. Далее проверяется, достигло ли значение заданной текущей скорости максимального (минимального) для начальной КЗ, если не достигло – процесс повторяется с тем же периодом, если достигло – устанавливается период для следующей КЗ и последовательность п. 3–5 повторяется для следующей КЗ.


где Hi – текущий уровень засыпи; H0 – условный нулевой уровень засыпи.
Экран параметров ротора и его электропривода показан на рис. 4.

Управление системой гидравлики

Система гидравлики БРЗУ предназначена для управления работой гидроцилиндров шихтовых затворов, газоуплотнительных клапанов, листовой задвижки, а также клапанов системы выравнивания давления и подавления выбросов. Управление соответствующими электромагнитными распределителями (выдача необходимых сигналов) осуществляется ПЛК в программе слежения за продвижением порции материала по тракту загрузки. В ГНС контролируются значения давления в напорных трубопроводах и аккумуляторе, загрязнения фильтров – по сигнализаторам перепада давления на фильтрах, уровни и температура жидкости в баке – сигнализаторами уровня и температуры соответственно. Все перечисленные сигналы – дискретные с датчиков-реле.
Мнемосхема ГНС с индикацией состояний параметров отображается на отдельном экране. Индикация положений гидроцилиндров (связанных с ними устройств) показана на экране «Мнемосхема верхней системы загрузки».

Управление системой смазки

Централизованная густая смазка узлов БРЗУ осуществляется из автоматической смазочной станции, расположенной в специальном помещении на колошниковой площадке. Смазка производится автоматически в два смазочных цикла: короткий (каждые 2–3 часа) для точек смазки центрального и углового редукторов и длинный (каждые
8 часов) для остальных точек смазки. ПЛК управляет соответствующими распределительными клапанами. Давление на напорных линиях контуров (работа насоса) контролируется концевыми реле давления. Работу системы можно наблюдать на соответствующем экране операторской станции АСУ «Ротор».

Управление системой охлаждения

Техническое обеспечение

  • верхний уровень – система хранения, представления информации и операторского управления (операторская станция), выполненная на базе современного персонального компьютера (ПК) промышленного исполнения, подключённого к сети Ethernet;
  • средний уровень – система контроля и управления, выполненная на базе ПЛК и удалённых модулей ввода-вывода в станциях распределённой периферии, использует схему распределённого ввода-вывода, основанную на сетевых технологиях;
  • нижний уровень – датчики КИП, электрифицированные исполнительные механизмы и устройства управления электродвигателем ротора (управление ГНС и СГС осуществляется через их шкафы управления).

Программное обеспечение

  • ППО контроллера управления;
  • ППО операторской станции.

Имитационная модель загрузки

  • расположение и форма слоёв шихты на колошнике после выгрузки одного цикла подач из восьми порций материалов (1);
  • изменение рудной нагрузки за цикл подач по радиусу печи (2);
  • распределение рудной нагрузки за цикл подач по кольцевым зонам (3);
  • относительная высота слоёв кокса и рудных материалов по радиусу (4);
  • эпюра скоростей опускания материалов по радиусу печи (в данном примере скорость опускания материалов принята равномерной по всему радиусу) (5);
  • характеристики подач, насыпные массы материалов, условия выгрузки их в печь и количественные критерии оценки распределения рудной нагрузки по радиусу (6);
  • режимы выгрузки материалов с ротора для каждой порции цикла (7).

Критерии оценки распределения рудной нагрузки по радиусу печи

В ИМ рассчитываются численные критерии для количественной оценки распределения рудной нагрузки (РН) по радиусу печи. Расчёт осуществляется по формулам:

где CRD1, CRD2 и CRD3 – критерии радиального распределения рудных нагрузок по радиусу печи; PH4–6; РН1–3; РН5–6; РН2–4; РН1 – рудная нагрузка соответственно в зонах от четвёртого кольца до шестого, от первого до третьего, от пятого до шестого, от второго до четвёртого и в зоне первого кольца.
Предложенные критерии позволяют количественно оценить асимметричность распределения рудных нагрузок в радиальном направлении и степень загруженности периферийной (CRD1 и CRD2) и промежуточной (CRD3) зон печи железорудными материалами. Эти критерии могут использоваться как при обычном, так и при автоматизированном управлении процессом загрузки доменной печи.
ИМ выполнена в Microsoft Excel и предназначена для работы в режиме советчика оператора-технолога. В принципе, полученные модели благодаря нормированию уровней факторов могут быть использованы в качестве составной части алгоритма управления ротором в АСУ ТП «Ротор». Программа ИМ в настоящее время используется на всех ДП, где установлено РЗУ.

Система контроля профиля поверхности засыпи шихты

Назначение системы

Для РЗУ разработана система контроля профиля засыпи шихты (СКПШ) [3], предназначенная для автоматического непрерывного бесконтактного измерения уровня в нескольких точках поверхности колошника, построения и визуализации по этим данным профилей засыпи, скоростей движения шихты и загрузки и последующей оценки критериев распределения шихтовых материалов в доменной печи и стабильности её хода.

Устройство СКПШ


Измерение уровня и профиля засыпи шихты осуществляется с помощью радарных измерителей уровня (РИУ) путём зондирования поверхности шихты импульсным СВЧ-радиосигналом с одновременным приёмом, обработкой и анализом отражённого сигнала. При этом используется перископический принцип измерения. СВЧ-излучение от приёмо-передающей антенны РИУ поступает на поверхность шихты через отражательный элемент (отражатель) в виде пластины, жёстко закреплённой на нижней поверхности лопасти ротора под постоянным (фиксированным) углом к продольной оси антенны РИУ. Величина этого угла определяется точкой поверхности, в которой надо измерять уровень. Использование такого принципа измерения позволило полностью вынести радар из подкупольного пространства печи, предохранив его тем самым от воздействия высоких температур, агрессивных газов и пыли, что повышает надёжность электронной части радара.
РИУ является основной частью измерительного блока (ИБ). Поставляемое в комплекте с ИБ программное обеспечение (ПО) позволяет строить профили засыпи шихты, скоростей её движения и загрузки и отображать их на экране АРМ оператора. Также данные о профилях могут быть сохранены в файлах для последующей обработки данных в системе оценки критериев распределения шихты, которая также входит в состав СКПШ.
Основным элементом СКПШ является уровнемер на базе радарного дальномера УЛМ-11 (далее по тексту – радар). В этом устройстве используется частотный метод определения расстояния до поверхности объекта, характеризующийся высокой рабочей частотой и узким углом луча радара (4 градуса), что позволяет производить высокоточные измерения на небольших участках поверхности засыпи в среде колошниковой зоны доменной печи, для которой характерны запылённость и высокие температуры. Структурная схема СКПШ представлена на рис. 12 .

Условные обозначения: 1 – отражатель – датчик положения блока отражателей; 2 – основной отражатель блока отражателей; 3 – радарный измеритель уровня; 4 – персональный компьютер с ПО расчёта и отображения профиля и оценки критериев распределения шихты; 5 – источник питания РИУ; 6 – преобразователь интерфейса RS-485–USB; 7 – шлейф (кабель) питания РИУ; 8 – шлейф (кабель) передачи информации.

Принцип измерения профиля


Измерение уровня надо производить в момент, когда отражательный элемент (отражатель) на роторе находится напротив радара. Для определения этого момента необходим датчик положения, который должен выдать сигнал о том, что надо начинать измерение уровня.
В качестве такого датчика используется специальный отражатель (отметчик), установленный под прямым углом перед парой основных отражателей по ходу вращения ротора. Расстояние от радара до отметчика всегда постоянно и известно. Фиксация этого расстояния является сигналом начала измерения профиля в двух соседних точках поверхности шихты. Величина угла наклона основных отражательных элементов определяется точками поверхности, в которой надо мерить уровень. Отметчик и два основных отражателя образуют блок отражателей. Количество блоков отражателей равно пяти, по количеству лопастей РЗУ. Каждый блок отражателей предназначен для измерения профиля в двух соседних точках поверхности засыпи, таким образом, общее количество точек измерения одним радаром по одному радиусу при полном обороте ротора – 10. Для упрощения идентификации пары точек (блока отражателей), в которых измеряется уровень, расстояния от радара до отметчика различные для каждого блока отражателей. Механическая часть СКПШ показана на рис. 13.

Условные обозначения: 1 – радарный измеритель уровня; 2 – кожух; 3 – защитная перегородка из радиопрозрачного материала (кварцевое стекло); 4 – центрирующее устройство; 5 – компенсатор; 6 – отсекающая задвижка; 7 – патрубок крепления в кожухе ДП; 8 – отражатель-отметчик; 9 – основной отражатель.


Расположение измерительных блоков профилемера по окружности колошника и формируемые по информации от них профили по шести радиусам (трём диаметрам) колошника показаны на рис. 14.

Как было уже отмечено, одним из условий нормальной работы стекловаренных печей является высокая степень однородности смешивания и химического состава шихты. Для выполнения этого условия шихта должна приготавливаться из высококачественного сырья с постоянным содержанием окислов в сырьевых материалах, достаточно точно дозироваться, компоненты должны тщательно смешиваться. Так как содержание окислов в сырьевых материалах является случайным процессом, то критерием системы стабилизации можно считать минимум среднеквадратичной ошибки. Поскольку химический состав, качество дозирования и смешивания независимы, то общая ошибка подсистемы дозирования.

Таким образом, минимизация может быть осуществлена весовым дозатором.

Точность взвешивания подготовленного сырья и его тщательное смешивание обеспечивают получение однородной стекломассы с минимальными отклонениями по химическому составу. Стабилизация процесса дозирования дает возможность получить из однородной шихты не только высококачественное стекло, но и сэкономить топливо, затрачиваемое на процесс стекловарения, и увеличить съем стекломассы до 20 %.

Применяемые до настоящего времени устройства управления выгрузкой и смешиванием имели ряд существенных недостатков, а именно:

— выгрузка компонентов стекольной шихты на ленту транспортера производилась одновременно;

— из-за различия времени выгрузки компонентов на ленте транспортера получались неравномерные слои материалов, что требовало дополнительных затрат времени на смешивание, и др.

С целью повышения однородности шихты и увеличения производительности дозировочно-смесительных линий в настоящее время применяют метод выгрузки компонентов из порционных дозаторов, позволяющий создавать на ленте транспортера предварительное смешивание, достигаемое тем, что компоненты из дозаторов выгружаются за одно и то же время, причем начало выгрузки компонентов из дозаторов согласовано с движением ленты транспортера.

Автоматическая система управления выгрузкой и смешиванием шихты

Рассмотрим автоматическое устройство управления процессами выгрузки, дозирования и смешивания компонентов стекольной шихты, реализованное в дозировочно-смесительном цехе Лисичанского стекольного завода. Устройство предусматривает программную работу дозировочно-смесительной линии на два смесителя в следующих режимах:

1) выгрузка последовательно всех компонентов, подача воды для увлажнения, смешивание. Этот режим является основным и обеспечивает равномерное распределение материалов на ленте и максимальную производительность;

2) выгрузка песка, смешивание с водой, выгрузка остальных компонентов, основное смешивание;

3) выгрузка песка и сульфата, смешивание их с водой, выгрузка остальных компонентов, основное смешивание.

Подачу воды для увлажнения шихты производят по двум режимам:

1) с окончанием выгрузки песка через время задержки (tзадержки);

2) через заданное время после начала выгрузки песка.

Блок-схема автоматической системы управления выгрузкой и смешиванием изображена на рис. 3.3. Функциональные блоки системы выполнены на бесконтактных потенциальных элементах серии АСВТ-Д.

В процессе управления система вырабатывает следующие временные задержки: t 1 — от начала цикла выгрузки до включения воды для увлажнения; t 2 — продолжительность соответственно смешивания песка и воды; t 3 — основного смешивания; t 4 выгрузки шихты из смесителя; t 5 время задержки для установления оборудования в исходное состояние.

Временная программа выгрузки и смешивания, режим подачи воды, последовательность выгрузки компонентов шихты задаются блоком задания программы 8, собранного на кнопочных переключателях.

Синхронизация всех функциональных блоков системы осуществляется с помощью регистра управления процессом выгрузки и смешивания (регистры 4, 5). Эти регистры собраны по двухтактной схеме, сдвиг происходит при нуле в счетчике временных задержек (2, 3). Один цикл работы регистра осуществляется за пять сдвиговых тактов. Двоичный счетчик временных задержек работает на вычитание. После записи очередного времени t счетчик отсчитывает время до нуля.

Система управления выгрузкой и смешиванием работает следующим образом: после запуска системы в регистре 4, 5 формирующий сигнал на запуск регистра управления осуществляет включение дозаторов на выгрузку компонентов шихты 6 согласно заданной программе (одного из трех режимов). В счетчик пересчета 1 записывается время t 1 . Через время t 1 регистр выдает сигнал на подачу воды в смеситель. Далее отрабатывается время смешивания песка с водой t 2 . Потом осуществляется разгрузка остальных компонентов, по окончании которой регистр сдвигается на следующий третий такт. Счетчик отсчитывает время смешивания t 3 шихты, после чего подается сигнал на включение выгрузки готовой шихты из смесителя. Шихта выгружается за время t 4 , по истечении которого счетчиком отрабатывается время возврата смесителя в исходное состояние t5. Если после отработок этого времени не произошло сбоя (каких-либо неисправностей), то выдается сигнал об окончании цикла выгрузки и смешивания. При задержке цикла срабатывает аварийное реле времени 9, время задержки которого задается на 2 — 3 мин больше времени одного цикла работы.

В блоке управления механизмами 7 вырабатываются сигналы для включения вентилей управления дозировкой воды, механизмами смесителей, переключением дросселя для подачи материала в смесители, а также осуществляется индикация состояния процесса выгрузки и смешивания.

Все схемы тактированы с частотой τ = 3с. Тактирующие сигналы этой частоты вырабатываются счетчиком пересчета.

Контрольные вопросы

1 Что делают для повышения однородности шихты и увеличения производительности дозировочно-смесительных линий?

2 Поясните блок-схему автоматической системы управления выгрузкой и смешиванием рис. 3.3.

Литература

1 Кочетов В.С. Автоматизация производственных процессов и АСУП промышленности строительных материалов.- Л.; Стройиздат, 1981. [стр. 292 - 295]

Лекция № 37

В дозировочно-смесительном отделении стекольного завода несколько линий дозирования и смешивания. Технологическая схема дозировочно-смесительной линии представлена на рис. 3.4.

Из бункеров приготовленных компонентов шихты каждый материал подается на автоматические весы, которые вместе со станцией управления всеми весами представляют собой линию автоматического дозирования (ЛАД). После отвешивания сырьевой материал поступает на массовый конвейер, а затем подается на один из смесителей. Переключение и подача материала в смесители осуществляются с помощью дроссельного переключателя. После смешения и увлажнения готовая шихта через бункер-воронку, ленточный питатель и элеватор поступает в бункер запаса шихты, где находится 4-часовой запас ее. На загрузку в стекловаренные печи шихта подается с помощью электровоза.

Смеситель, как правило, работает в следующей последовательности: засыпка песка — 20 с; подача воды в смеситель — 1 мин 10 с; перемешивание и увлажнение песка — 1 мин; засыпка остальных компонентов — 3 мин; перемешивание — 5 мин; разгрузка и взятие пробы на анализ—1 мин 15 с; возврат—30 с.

Линия автоматического дозирования предназначена для дозирования компонентов шихты по заданной рецептуре и циклограмме. Она состоит из весов для каждого компонента шихты и станции управления. ЛАД может работать в режиме «Автоматический дистанционный» только совместно с автоматикой линии смешивания шихты, обеспечивающей выдачу сигналов и необходимых блокировок на станцию управления ЛАД. Последняя обеспечивает непрерывность работы с заданной точностью и производительностью только при следующих условиях:

— непрерывном и равномерном истечении дозируемых материалов из подвесных бункеров (отсутствие залегания, сводообразования, комкования и т.д.); включение вибраторов подвесных бункеров производится от сигналов станции управления;

— стабильных физико-механических свойствах дозируемых компонентов (влажность, объемная масса);

— давлении сжатого воздуха, подводимого к линии, не меньшем 39,23 · 10 4 Па;

— наличии всех сигналов от автоматики линии смешивания (при получении запрещающих сигналов от линии смешивания цикл дозирования на линии прерывается).

Работа на весах линии автоматического дозирования в режиме «Местный автоматический» производится в следующих случаях: для наладки и регулировки ЛАД; для окончания цикла дозирования на ЛАД при его остановке в режиме «Автоматический дистанционный»; для работы совместно с линией смешивания, включаемой в режиме «Местное управление».

Работу па весах в ручном режиме производят при наладке и регулировке весов, а также в случаях аварий на линии автоматического дозирования или на линии смешивания. Управление весовыми линиями осуществляется обычно с пульта управления. Система управления весовыми линиями обеспечивает: пуск линии с предварительным выбором работающих весов и выгрузку на ленту весового конвейера по определенной программе. Команды на загрузку весов могут передаваться как одновременно, так и раздельно для каждых весов после их опорожнения. При превышении какими-либо весами времени загрузки автоматически включаются аэрация или питающие вибраторы соответствующего бункера. Разгрузка весов возможна только при наличии разрешающего сигнала из схемы управления линии смешивания. При превышении какими-либо весами времени выгрузки подается аварийный сигнал. Из схемы управления весовой линии в схему управления смесительной линии подаются сигналы разгрузки весов для песка и разгрузки весов от остальных компонентов.

Рассмотренный кратко процесс приготовления стекольной шихты не лишен ряда существенных недостатков:

— точность дозируемых порций материала (среднеквадратичная ошибка) недостаточна (0,5% от предельной нагрузочной способности дозатора);

— задание рецепта шихты производится вручную, непосредственно на индикаторах веса, что не позволяет использовать данную систему в режиме автоматического ввода корректирующих воздействий;

— нет информации о расходе сырьевых материалов;

— отсутствует связь с управляющей вычислительной машиной;

— система выполнена на базе малонадежных контактных элементов.

Подготовка шихты – одна из важнейших операций получения качественного агломерата. Дозирование осуществляется установлением необходимых расходов компонентов шихты, выдаваемых на сборный транспортер питателями из соответствующих бункеров. Для выдачи материалов из бункеров применяют в основном тарельчатые и вибрационные питатели.

Отсюда и задача автоматического управления. Задачи автоматического дозирования, и соответственно и системы могут быть 3 типов:

- индивидуального массового дозирования;

- дозирование компонентов по общей массе шихты;

- дозирование по трудно дозируемому компоненту.

Система автоматического дозирования по трудно дозируемому компоненту.

Трудно дозируемый компонент – компонент, который имеет определенные физические и гранулометрические характеристики, которые осложняют выход этого компонента из бункера. Например, влажность, мелкая фракция и наличие внутренних сил сцепления, которые приводят к налипанию компонента на стенках бункера.

Для исключения возможности брака по составу аглошихты необходимо, чтобы система имела информацию при подвисании трудно дозируемого компонента, используют специальную структуру таких систем. Принцип действия такой системы состоит в том, что для всех контуров дозирования компонентов, кроме трудно дозируемого, заданная масса конкретного компонента формируется по текущей массе трудно дозируемого компонента. Имеем n компонентов . - трудно дозируемого.

Коэффициенты - это пересчитанные коэффициенты доли i-го компонента относительно трудно дозируемого.

Рисунок. 2 - Система автоматического дозирования по трудно дозируемому компоненту

//значение массы шихты (поз. 1-5) перемножается с долей компонента (поз. 1-4) и с 1-6 подается в МК

//текущее значение массы трудно дозируемого компонента (1) перемножается с долей компонента (поз. 2-4) и с 2-6 подается в МК

В данной системе используется алгоритм, при котором все массовые доли компонентов Li пересчитываются через LТДК трудно дозируемого компонента, таким образом получаются новые массовые доли компонентов Li ’ пересчитанные относительно LТДК трудно дозируемого компонента, по формуле:

В каждый контур дозирования компонентов подается информация про массу трудно дозируемого компонента, тогда масса i-го компонента рассчитывается по формуле :

АСУ процессами смешивания и увлажнения компонентов шихты. Задачи К и У. Составить функциональную схему автоматизации для 2-3 контуров контроля и регулирования.

В процессе подготовки агломерационная шихта для обеспечения нужной газопроницаемости увлажняется. Заданная влажность и, следовательно, газопроницае­мость обеспечивается путем регулирования расхода во­ды, поступающей в смесительный барабан. При изме­нениях расхода шихты, исходной ее влажности, а также при произвольных изменениях расхода воды влажность шихты отклоняется от заданной, что приводит к нару­шению ее окомкования, а это, в свою очередь, ведет к снижению газопроницаемости и скорости спекания шихты.

Контроль влажности аглошихты является сложной проблемой. Методы решения:

1. Кондуктометрический 2. Фотоэлектрический 3. Нейтронный и др.

АСУ тепловым состоянием доменной печи. Задачи контроля и управления. Составить функциональную схему автоматизации для 2-3 контуров контроля и регулирования.

АСУ процессом внепечной обработки стали на агрегате доводки стали в ковше.

АСУ процессом нагрева металла в методической печи листопрокатного цеха.

Составим ФСА характеризующую температурный режим работы

АСУ процессом нормализации листового металла в камерной печи.

АСУ доменной плавки. Задачи контроля и регулирования дутьевого режима. Составить функциональную схему автоматизации (регулирование влажности и стабилизация температуры дутья) с применением микроконтроллера.

Общая задача автоматического управления ДП может быть разделена на ряд локальных задач, каждая из которых заключается в выборе и стабилизации оптимальных режимов работы печи.

Основные параметры дутья, стабилизируемые локальными систе­мами автоматического регулирования: 1. Расход кислородно-воздушной смеси. 2. Расход кислорода (или концентрация кислорода в дутье). 3. Соотношение расходов природного газа и воздуха с учетом кон­центрации кислорода в дутье. 4. Распределение природного газа по фурмам печи. 5. Температура горячего дутья. 6. Влажность дутья.




Автоматическая стабилизация влажности дутья.

Изменение содержания влаги в дутье доменных печей на­рушает постоянство условий производства, так как на дис­социацию водяного пара расходуется значительное количе­ство тепла. Кроме того, диссоциация влаги на кис­лород и водород изменяет восстановительную способность горновых газов и условия горения кокса у фурм.

Стабилизация влажности горячего дутья содействует ровной, высокопроизводительной работе домен­ных печей. Для этого в дутье добавляют водяной пар. Проба воздуха отбирается из трубопровода холодного дутья.

АСУ процессами дозирования компонентов шихты. Задачи К и У. Составить функциональную схему автоматизации для 2-3 контуров контроля и регулирования.

Подготовка шихты – одна из важнейших операций получения качественного агломерата. Дозирование осуществляется установлением необходимых расходов компонентов шихты, выдаваемых на сборный транспортер питателями из соответствующих бункеров. Для выдачи материалов из бункеров применяют в основном тарельчатые и вибрационные питатели.

Отсюда и задача автоматического управления. Задачи автоматического дозирования, и соответственно и системы могут быть 3 типов:

- индивидуального массового дозирования;

- дозирование компонентов по общей массе шихты;

- дозирование по трудно дозируемому компоненту.




Основным объектом управления АСУ ТП является технологический процесс приготовления шихты и ее загрузки в электродуговую плавильную печь, выплавка электрокорунда в которой периодическая и осуществляется с заданными физико-химическими свойствами. Общая масса шихтовых материалов, которые загружаются в печь, для одной плавки 30-42 тонны. Загрузка плавильной печи выполняется порциями весом 600-700 кг на протяжении 2,5-3,5 часов после выпуска расплава. Подготовка необходимых порций и их загрузка в плавильную печь выполняется грейферной тележкой, которая перемещается по монорельсу под бункерами сырья и над загрузочными карманами плавильной печи.

АСУ ТП дозирования компонентов шихты и загрузки в электродуговую плавильную печь на абразивном комбинате

Цикл подготовки одной порции длится около 3 минут, при этом оператор автоматизированной системы выбирает рецепт шихты при загрузке соответственно графику загрузки печи. Внедрение АСУ ТП было запланировано Заказчиком 2-м этапом, сразу же после выполнения капитального строительства объекта. Нашим предприятием были выполнены проектные работы, шеф-монтаж оборудования, разработка программного обеспечения АРМ оператора, пуско-наладочные работы и ввод автоматизированной системы в промышленную эксплуатацию.

Основные функции АСУ ТП дозирования компонентов шихты и загрузки в электродуговую плавильную печь на абразивном комбинате:
1. рецептуры шихты расчитывается соответственно необходимому химическому составу электрокорунда и данным химического анализа сырьевых компонентов;
2. в автоматическом режиме дозируются компоненты порции в грейферную тележку соответственно выбранной рецептуры;
3. выполняется управление загрузкой плавильной печи и наполнением карманов, а также контролируется выгрузка материала из карманов в плавильную печь;
4. накапливается, обрабатывается, хранится и передается на уровень АСУ предприятия информация о загрузке плавильной печи.

АСУ ТП дозирования компонентов шихты и загрузки в электродуговую плавильную печь на абразивном комбинате

Программно-технический комплекс включает:
1. весоизмерительные контроллеры Honeywell;
2. промышленные контроллеры Mitsubishi Electric серии Q;
3. операторская панель компании Advantech;
4. коммуникации ModBus и RS-485.

Основные характеристики АСУ ТП дозирования компонентов шихты и загрузки в электродуговую плавильную печь на абразивном комбинате:
1. Каналы измерения веса: 2
2. Максимальное количество компонентов шихты: 4
3. Количество одновременно поддерживаемых рецептур: 10
4. Количество дискретных сигналов ввода/вывода: 112

АСУ ТП дозирования компонентов шихты и загрузки в электродуговую плавильную печь на абразивном комбинате


Структура АСУ ТП дозирования компонентов шихты и загрузки в электродуговую плавильную печь на абразивном комбинате:
1. нижний уровень:
- весовые контроллеры с выходом ModBus, которые обеспечивают два канала взвешивания;
- шкаф силового управления;
- пусковая и коммутационная аппаратура, обеспечивающая работу вибрационных питателей (подающих механизмов) и передвижение / позиционирование грейферной тележки;
2. средний уровень:
- промышленные контроллеры Mitsubishi Electric серии Q, которые обеспечивают управление технологическим процессом соответственно заданным процедурам, ведение / накопление итоговых данных и связь с оборудованием нижнего уровня;
3. верхний уровень:
- панель оператора, которая предоставляет данные о ходе технологического процесса;
- АРМ оператора, которое осуществляет аварийную / предупредительную сигнализацию, разграничивает доступ к системе и предоставляет доступ к архиву итоговых данных по плавкам.

АСУ ТП дозирования компонентов шихты и загрузки в электродуговую плавильную печь на абразивном комбинате

из категории » Другие работы » в сервисах:

Просто нажмите на кнопку нужного Вам сервиса и данная статья будет сохранена.

Читайте также: