DCS系统在矿渣微粉热风炉应用.docVIP

DCS系统在矿渣微粉热风炉的应用 　　【摘 要】介绍基于西门子S7-300PLC和WINCC V7.0的DCS系统在江阴兴澄特钢矿渣微粉热风炉的应用。针对热风炉电控硬件配置和网络通讯数据传输方式及编程进行说明，实际使用维护中的问题提供分析和解决方案，通过不断的完善与改进，完全满足安全运行和生产要求。本文就DCS系统在矿渣微粉热风炉的应用展开一论述的探讨 【关键词】热风炉 PLC 通讯 江阴兴澄特钢为响应我国节能减排政策，发展循环经济，充分利用高炉水渣来减少环境污染，于2011年11月正式建成投产年产100万吨矿渣微粉生产线。立磨主机采用中信重工的LGSM5725型立磨，台时产量为大于150T，比表面积430?O/KG。结合水渣原料水分，确定用于烘干所需热风炉供热能力为32*106千卡/小时。热风炉燃烧产生的高温烟气在磨内与矿渣进行热交换。出磨气体经净化后一部分循环回系统，与热风炉提供的高温烟气混合后再一起进入磨机进风口，以提高热量的利用率，其余部分经烟囱排入大气 1 电控硬件配置 1.1 PLC及工控机配置 热风炉S7-300PLC控制站有1个315-2DP CPU，共56路/24路数字量输入/输出信号，12路/6路模拟量输入/输出信号。画面使用SIMATIC IPC547C工控机，配备有具有强大功能的节能型 Inte CoreTM2Quad/Duo64位处理器，内存容量达8GB，串行ATA硬盘容量达500GB，能够24小时连续运行，并且可靠提供极高的处理性能 1.2 现场检测仪表 生产过程参数的数据采集、控制、显示、报警等功能由DCS完成，除上煤皮带秤承德联创V403控制仪表，现场不设二次仪表。生产过程参数的检测和控制仪表以满足生产要求安全适用为原则，并与工艺整体装备水平和工厂的自动化技术水平相适应，所有信号通过厦门宇电仪表变送至PLC，同时实现就地显示 1.2.1 压力测量 包括炉膛压力，鼓风压力，二次配风压力，压力变送器选用罗斯蒙特3051系列，输出信号为2线制4-20mA，充分考虑生产环境煤粉尘较大，仪表防护采用IP65级 1.2.2 料位测量 煤仓储存料位测量采用性价比较高的阻旋式轴保护料位计，现场的传感器一旦触及被测料面便立即停止旋转，并传送至操作室及HMI画面，特别适用于存在粉尘烟气等干扰的测量工况 1.2.3 阀位控制及检测 包括冷风阀，鼓风阀，配风阀，通过开关量信号调节阀门开度，电动执行机构输出4-20mA反馈位置，采用法国伯纳德系列确保风门执行机构正常稳定使用 1.2.4 温度测量 包括炉膛温度，出口温度采用性价比较高的K型热电偶，其使用温度为-200～1300 ℃。热电偶信号进行线性处理和温度补偿连接到DCS 的模拟量输入模块上，考虑到所测介质为热风炉风道高温烟气，热电偶采用陶瓷管防护 2 网络拓扑 矿渣微粉生产线是具备较高的数据集成和远程诊断、故障报警及数字化要求的系统，采用“操作站-控制站-现场仪表”的三层结构模式，降低了成本，提高了可靠性，且在统一的国际标准下可实现真正的开放式互连系统结构[1]。中控室共有3台工控机，其中1台ES站安装了STEP7 V5.5编程组态软件，WINCC V7.0 RC版监控操作组态软件，以及相对应的必需的授权许可证（License Keys）。对工程项目文件进行新建、编辑、修改，和项目程序的下载、上载，以及生产设备的监控、操作，生产数据的实时采集、存储、报警、打印等功能。2台OS站实现操作人员对生产设备进行监控、操作，和报警信息提示 集成在整个矿渣微粉系统中的热风炉DCS系统现场控制站通过Profibus 总线实现与中控室S7-400PLC信号的交互传输[2]，S7-400PLC系统通过CP443-1通讯模块和SCALANCE-X交换机与WINCC软件建立通讯。分别完成对热风炉上煤，筛选，破碎，提升，仓储，给煤，鼓风，配风等环节的监视和控制 3 自动化控制功能 热风炉采用就地操作面板和远程中控画面集中控制两种方式，同时单体设备的手动就地控制优先远程。若就地主令开关没有转至远程，则相应的远程中控对设备操作无效，确保设备人身安全。万一出现紧急事件，可以按急停开关及时关闭设备 煤料定量输送仓储以承德联创V403控制仪表为核心，根据入仓煤料的颗粒大小水分含量，考虑破碎和提升能力合理设置入仓吨位，实现快速、精确、稳定地入仓。控制仪表瞬时煤量，通过一路标准模拟信号，数据传送到 S7-300PLC。PLC采集控制仪表脉冲信号（单位：吨/个）进行累计运算，便于对煤量及其累计值的监控和统计。上煤各设备之间有明确的先后开关连锁顺序，正常运行中如果某一设备发生故障，则它的前续设备都将会自动