第二炼钢厂LF炉自动化系统网络组成及常见故障判断.doc

第二炼钢厂LF炉自动化系统网络组成及常见故障的判断 蒋 学 军 首钢计量自动化公司维护二车间 LF炉工艺概述 炉外精炼处理技术在炼钢生产中，是提高产品质量、扩大品种、提高生产率和实现连铸直轧的重要手段，也是进一步提高钢的清洁度和降低钢中杂质含量的有效措施。LFLF炉通过电弧加热、吹氩搅拌等深加工处理，对钢水进行精炼和调温，钢中硫含量可以降低到00015%以下，使连铸钢水达到洁净、均匀、稳定的生产工艺要求，可以显著提高铸坯质量、降低钢水返回率，进而提高生产效率、降低工序成本。它的投产可使中板厂、线材厂、型材厂“吃上”精品连铸坯，为开发新品种奠定了基础。喂丝、冷却水及压缩空气系统、液压站、干油润滑系统、除尘及烟气系统、中压电气系统等对钢水进行精炼和调温洁净、均匀、稳定的控制系统由两级系统组成，即过程控制级和基础自动化级组成。基础自动化以Siemens公司的S7-400 PLC为控制核心，现场分布式单元采用ET-200M从站，现场总线为Profibus。S7-400 PLC的数据通信采用串行口点对点通信方式。喂丝机控制系统选用Siemens公司的S7-00 PLC，采用MPI通信方式与S7-400 主PLC通信。LF炉的主要控制对象有：上料系统、电极升降、底吹、喂丝、冷却水及压缩空气系统、液压站、干油润滑系统、除尘及烟气系统、中压电气系统等。一级操作站采用工业控制计算机通过以太网与PLC进行通讯，监控软件可选用WINCC，主要完成监控和数据采集（SCADA）功能，主要包括：流程图显示、控制过程组态、参数设定、数据记录、实时或历史趋势显示、报警及打印、操作方式切换等。二级控制系统由服务器、、报表打印机等构成，以太网与PLC进行除操作功能外主要根据钢种、钢水成分、钢水温度等参数进行模型计算，并将计算结果送入PLC中自动控制、合金加料量等。主要完成监控和数据采集（SCADA）功能，主要包括：流程图显示、过程控制、参数设定、数据记录、实时或历史趋势显示、报警及打印、操作方式切换等。 在该监控画面中，整个自动化控制系统与LF炉主体PLC进行数据通信的设备的通信状态均能监视。图中A为ET200M现场分布I/O站与LF炉主体PLC之间的Profibus-DP通信状态，通信正常为绿色，故障为红色闪烁；B为喂丝机S7-300 PLC与LF炉主体PLC之间的MPI通信状态，通信正常为绿色，故障为红色闪烁；C处可分别显示LF炉主体PLC与HMI、二级自动化、喂丝机PLC、电极调整系统ArCOS之间的通信状态，通信正常为绿色，故障为红色。 各种故障现象及可能发生的原因如下表所示： 序号 故障显示部位 和现象 故障发生的原因 故障处理办法 1 A、B、C均显示故障 WinCC出现问题、操作系统故障或通信故障； LF主体PLC CPU停机、故障或程序丢失； LF主体PLC CP443停机、故障或配置错误； 以太网故障； 所有设备未上电。 检查WinCC配置、操作系统检查以太网电缆和通信网卡及参数设置； 检查LF主体PLC CPU及程序； 检查LF主体PLC CP443及配置参数和程序； 检查以太网电缆和交换机； 检查供电系统。 2 A中所有ET200M均显示故障 LF主体PLC Profibus通信口故障或配置错误； Profibus电缆损坏或终端电阻设置错误； 相关设备未上电。 检查LF主体PLC程序和运行硬件诊断程序； 检查Profibus电缆和终端电阻设置； 检查供电系统。 3 A中某个区域ET200M均显示故障（ET200M电缆连接相邻） Profibus电缆损坏或终端电阻设置错误； 检查Profibus电缆和终端电阻设置； 4 A中一个或几个ET200M均显示故障（ET200M电缆连接不相邻） ET200M站IM153模件故障； ET200M站IM153模件地址设置错误； 相关设备未上电。 更换IM153模件； 检查IM153模件地址设置； 检查供电系统。 5 B、C中两台喂丝机PLC均显示故障 LF主体PLC和喂丝机PLC MPI通信口故障或配置错误； MPI电缆损坏或终端电阻设置错误； LF主体PLC Connection组态错误或未装载Connection组态； 4．相关设备未上电。 检查LF主体PLC和喂丝机PLC程序和运行硬件诊断程序； 检查MPI电缆和终端电阻设置； 检查LF主体PLC Connection组态或重新装载Connection组态； 检查供电系统。 6 B、C中单台喂丝机PLC均显示故障 喂丝机PLC MPI通信口故障或配置错误； 喂丝机CPU停机、故障或程序故障、丢失； LF主体PLC Connection组态错误或未装载Connection组态； 相关设备未上电。 检查喂丝机PLC程序和运行硬件诊断程序；