S7-400PLC在莱钢100+t电弧炉电极控制中应用.pdfVIP

《冶金自动们6))2014年sl S7-400PLC在莱钢100 t电弧炉电极控制中的应用 李 强松 (中国一冶集团有限公司机电安装工程公司，湖北武汉430081) 摘要：介绍了西门子$7-400PLC在莱芜钢铁有限公司100t电炉的电极控制与通信系统中的应用。以$7-400为 例，讲述了电弧炉电极控制系统的构成，炉PLC与电弧控制可通过总线通信完成数据交换，以及电弧炉的各种 控制功能的实现。 关键词：电弧炉；PLC；控制系统；通信 0 引言 2 电极电流控制工艺要求及控制原理 电弧炉炼钢是靠炉料间产生电弧，把电能在 常规的电极升降控制，被控量计算取决于电 弧光中转化成热能，并借助辐射和电弧的直接作 极升降调节方式，有阻抗控制、功率控制和电流控 用把炉料融化。传统电弧炉是以废钢为主要原 制。冶炼是按功率曲线的设定和优化进行控制。 料，以三相交流电做电源，利用电流通过石墨电 一个完整的工作过程是系统投运前自动检查各设 极与金属料之间产生电弧的高温来加热，融化炉 备运行状态，使其置于设定的初始位置，并由PLC 料。其电极调节的作用正是通过调节电极的位 系统发出确认指令，电极的升降控制由预先输入 置达到调节功率的目的，确定最优的电极调节控 到PLC的功率曲线来完成。因冶炼工艺的特点， 制方案对缩短时间、节省电能消耗、降低每吨钢 对炉子的控制和运行要采取相应的保护措施，主 的成本都有极其重要的作用。本文主要介绍西 要有短路保护和断电极保护。系统设有优先级： 门子$7-400PLC在莱芜钢铁有限公司100t电弧 单相手动、三相手动、短路或断电极时快速提升。 炉电极控制中的应用，该电炉系统由炉体本体、 设定点的计算和给定在上位机完成。操作模式有 电极调节部分、液压站、高压开关柜和变压器等 手动模式和自动模式，在手动模式中，电极通过手 组成，自动控制系统的功能采用西门子S7． 动上升或下降信号来控制，没有手动的升降信号 400PLC完成。 电极将保持在适当的位置，会因液压阀的泄漏而 漂流。在自动模式中，电极是由阻抗控制器控制， 1系统的构成 而阻抗控制器是由过电流控制器来控制的，速度 莱钢100t电炉自动控制系统全部采用西门 和DB2参数中给出的阻抗控制偏差限制值成比 子S7-400PLC主站，接口提供有叠加优化系统，如 列。短路保护：监控高压侧相电流，当其超过一预 神经网络和自动化系统，其硬件是基于西门子s7． 设最大值时，电极上升。如果实际阻抗低于最低 400和其他标准设备。图1展示了炉PLC和能量 限额长于设定的延时时间，这就可以认为是短路， 控制网络的典型配置。 此时相应的电极就会通过额外的设定值立即上 升，数据块DB7中的指示信号只需要1S就能使用 这个信号来完成快速开程控制能力。断电极保 护：在起弧阶段，当出现三电极不同时