PLC 在转炉炼钢过程中的应用

　摘要

: 介绍了自动化系统在转炉炼钢上的应用情况。 

　　关键词

: 转炉炼钢自动化 

　　

 

　　

1 概述 

　　转炉是炼钢生产的主要设备

,其生产过程中的诸多工艺参数和设备运行参数,例如氧气压

力

,溅渣护炉的氮气压力,氧枪冷却水的压力及流量,氧枪冷却水的进水和回水温度,溅渣护炉

的氮气压力等等是生产正常进行的重要参考依据

,而氧枪和转炉倾动驱动的电动机温升及运

行电流等等运行参数正常与否

,直接关系着设备能否安全运行。几十年来,随着自动化技术、计

算机科学、控制论等的发展及其对冶金工业的不断渗透

, 使得人们把转炉炼钢的操作任务,部

分或全部地交给

PLC 和计算机去完成的想法正在变成现实。 

　　

 

　　

2 工业自动控制的一般步骤 

　　要实现对一个工业过程的自动控制

, 一般要经过数据采集、计算机轨迹计算包括专家系

统推理以及发出控制指令对控制仪表进行反馈控制等三个步骤

, 见图 1。 

　　三个步骤都具备时

, 即可实现动态控制, 否则只能作为静态控制。而静态控制中, 如果缺

少第一步

,则需人工从计算机终端将有关数据或控制参数输入计算机, 而后进行开环控制, 这

种方式称为控制台输入方式。如果没有第三步

, 则称为具有数据采集功能的离线控制方式。如

果只有第二步

, 则称为计算机离线控制方式或离线咨询、预报方式。 

　　

 

　　

3 系统组成与功能 

　　唐山中厚板公司转炉车间由

2 台 120T 转炉、2 台 LF 炉、2 台连铸机组成. 

　　

3.1 系统硬件组成 

　　

2 座转炉配置相同. 每座转炉采用 6 台研华 IPC - 610 工控机, 5 套德国 Siemens S7 -400 

PLC 处理现场信号换算. 转炉氧枪枪位测量: 采用日本 OMRON 旋转编码器, 以 A 相脉冲输
出计算出放氧枪时的直线位移从而算出氧枪枪位位置

, 同样以 B 相脉冲输出计算出收氧枪

时的枪位变化

, 通过接近开关校正. 转炉的倾角测量采用日本 OMRON 旋转编码器进行现场

检测

,将编码器的脉冲信号实时换算成混铁炉的倾角。 

　　

3.2 系统软件组成 

　　包括

PLC 监控软件 WINCC 6.0 和组态软件 SIMENS STEP7V5.4 两份应用软件预装主

控室工控机

,实现 PLC 运行程序的编程、监控、调试和工艺流程组态及异常情况报警。PLC 运

行程序属于特殊的控制软件

,存储于 PLC 专用的存储卡和 CPU 模块的存储器内,存储卡储存

的运行程序作为

CPU 模块 RAM 存储器的在线热备。 

　　

3.3 系统功能 

　　

(1) 采集到的参数进行模拟流程显示. 

　　

(2) 关键参数具有历史记录, 记录时间为 1 年, 并且有曲线图可方便用户查看 1 年内任意

时刻的数值

. 

　　

(3) 系统故障具有自诊断功能. 

　　

(4) 实现炼钢的计算机智能控制. 自动测量废钢重量及判别加入炉龄; 自动测量钢水重量

及判别钢水去向

;对数据进行综合分析, 指导炉前操作, 达到智能控制的目的. 自动分析、计算

各种渣料的加入量及加入时间、氧枪枪位及氧气流量压力操作

. 

　　

(5) 为管理提供考核数据和各种报表 

　　

(6) 实现计算机联网, 在厂部可在线查看、修改各机运行参数.