全自动套筒窑系统控制专有技术.doc

技 术 秘 密 全 文 技术秘密名称 全自动套筒窑系统控制专有技术 股份公司原有技术 套筒窑自动控制原有技术中最有代表性是梅山分公司套筒窑自动控制系统，其功能主要是通过PLC对关键设备实施开关、顺序、连锁、但在活性石灰的整个生产过程中最关键的煅烧控制其控制参数没有采用PID调节技术。因此其套筒窑焙烧系统的温度、压力、流量等参数控制需人工调节，不能有效确保关键工艺参数的控制，导致生产的石灰石活性度在300ml左右，只能算质量一般。 三、国内外现有情况 现国内冶金系统如首钢、马钢、济钢、刑钢等套筒窑其控制系统都和股份公司梅山分公司相类似，通过PLC对关键设备实施开关、顺序、连锁，一些重要参数的控制都没有采用PID控制技术，整个控制没有做到全自动控制。 四、技术秘密具体内容或解决问题的技术方案 a.全自动控制套筒窑系统组成： 现不锈钢分公司500t/d套筒竖窑整个系统控制主要由原料储运筛分（PLC1）、套筒竖窑煅烧（PLC2）、成品储运加工（PLC3）三个主系统，与三个主系统相配套的是除尘系统（PLC4）、翻车机卸车线储运系统（PLC5）、炼钢进料系统（PLC6）。见图1所示： 系统控制采用以PLC为核心的计算机控制系统。网络采用工业以太网和设备网,通过网络进行数据通讯；通过人机操作界面（HMI）完成工艺流程动态画面显示、传动系统运行状态显示、工艺参数设定、操作方式的选择、生产报表统计、打印，以及故障显示等功能。 具体层次结构如下：?? 第一层：远程I/O从站，使用同轴电缆的远程I/O网，其通讯速度为1.54M波特率，通讯距离可达4.5公里。通过协议为S908的主/从站接口通讯处理器与PLC相连进行通讯，完成数据的采集及设备控制。 第二层：过程控制系统，主要是将PLC和HMI（人机接面）通过基于TCP/IP协议的100MB工业以太网相连，组成以TCP/IP协议为通讯基础的工业控制以太网，完成数据采集及设备运行状态的监视和控制。满足过程监视、控制及管理自动化的要求。 第三层：预留与厂级网络的接口，进行生产管理所需数据的收集、处理、分析和传送。  b、全自动控制套筒窑系统配置 图1系统配置 该控制系统配置见图1所示，硬件采用Quantum PLC，CPU采用140CPU53414A，它使用基于英特尔586的CPU，存储容量最高可达4M，浮点运算协处理器的使用极大提高了过程控制中对模拟量处理、回路调节等的运算速度；以太网模块采用140NOE77100，它内置网页服务器，可通过标准的浏览器浏览内置的和用户自定义的网页，对控制器的数据状态进行读写和诊断，并支持I/O扫描、全局数据、IP地址组态自动分配、SNMP、固件下载、程序上传/下载等多项功能；远程通讯模块采用140CRP93100（Head）和140CRA93100（Drop），通过带有RIO接口的主/从对特定应用自定义功能块并反复使用。 c、全自动套筒窑上位机监控系统 上位组态监控软件采用iFIX3.0软件，它接口开放，功能强大，图库丰富，能方便地进行生产过程的监视控制，并提供事件处理、报警登录、历史趋势等多种手段对数据进行分析。组态软件是面向监控与数据采集的软件平台工具，具有丰富的设置项目，使用方式灵活，功能强大。在一个自动监控系统中，投入运行的监控组态软件是系统的数据收集处理中心，远程监视中心和数据转发中心，处于运行状态的监控组态软件与各种控制、检测设备（如PLC等）共同构成快速响应控制中心。控制方案和算法一般在设备上组态并执行，也可以在PC上组态，然后下装到设备中执行，根据设备的具体要求而定。监控组态软件投入运行后，操作人员可以在它的支持下完成以下6项任务。 1).查看生产现场的实时数据及流程画面； 2).自动打印各种实时历史生产报表； 3).自由测览各个实时历史趋势画面； 4).及时得到并处理各种过程报警和系统报警； 5).在需要时，人为干预生产过程，修改生产过程参数和状态； 6).与管理部门的计算机联网，为管理部门提供生产实时数据。 d、全自动套筒窑PID调节技术 以本套筒窑为例，PID控制采用PID功能块，该功能块采样周期为l00ms。PLC程序在执行中将调节器的比例系数GAIN、积分时间常数TI、微分时间常数TD的值送入PLC的数据寄存器中，这些参数随不同的控制对象的要求而定。预留一定数量的数据寄存器用于存放各种数据，或运算处理的中间结果等。在本套筒窑中，还增加了上下限报警及输出限幅处理。PID控制分为正常控制和启/停控制二种模式。正常控制模式指的是通过PLC实现的控制，分为自动和手动两种方式:自动控制即由PLC进行全自动控制，不需要进行人工干预；手动控制即在上位机上给定一个输出值，通过PLC对控制对象进行控制，手动方式时设定值不与测量值比较。在