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PLC自动化在钢铁冶炼系统中的节能应用

2014/10/19        作者:佚名      
关键字:PLC  钢铁冶炼系统  
PLC系统,综合了现代计算机技术、自动化控制技术、通信技术以及传统的继电器控制技术,更是以微处理器为核心,体现当代社会高效、节能等特点。

一、 引言

  随着社会的不断发展和科学技术的不断进步,电能、油汽、煤炭已经成为生活和生产中不可或缺的部分,其应用程度标志着一个国家的科研能力和发展水平。由于对能源需求量的与日俱增和能源的日益紧迫,而且随着大批高精尖IT生产技术的崛起,人们逐渐开始重视能源利用的质量特质。长期以来,炼钢行业因为耗能高、污染大且要消耗大量不可再生资源而受到“排挤”。

  在以往的炼钢控制系统中,多采用不同的电气分类分点控制,而这种控制方式多以继电接触器控制,它所使用的继电器不但数量多、耗电量大、控制配电系统体积大,而且继电器的触点为机械触点,工作频率低、可靠性差、寿命短、很容易造成系统故障,特别的是这种系统多采用固定接线的硬件实现控制逻辑,对某些特殊要求的工艺控制不能满足要求。PLC系统,综合了现代计算机技术、自动化控制技术、通信技术以及传统的继电器控制技术,更是以微处理器为核心,体现当代社会高效、节能等特点。这种新型的自动化控制装置具有体积小、结构简单、使用灵活、可靠性高、抗干扰能力强等优点,在许多工业生产领域中得到广泛的应用,已经成为了现代工业自动化的三大支柱之一。

二、PLC自动化应用

  钢铁冶炼厂内有大量的大功率电磁起重机以及大功率电动机,当然也少不了大功率的冶炼炉,主要是中频感应电炉以及高频感应电炉,这也是炼钢行业耗能的主要原因。

2.1电弧炉电流自动调节

  电弧炉电流自动调节过程:根据冶炼工艺要求的精密度,对多圈电位器进行调节。当电流设定值大于电流实际值时,这两个信号通过模数转换模块送入CPU 中,并在PLC 内部产生一个电流的正差值信号,该差值使电极下降,以增大电弧炉电流,直到电弧炉电流的实际值等于电弧炉电流的设定值为止。当电流设定值小于电流实际值时,在PLC 内部产生一个电流的负差值信号,该差值信号通过数模转换模块和功率放大板驱动伺服阀,使电极上升,以减小电弧炉电流,直到电弧炉电流的实际值等于电弧炉电流的设定值为止。

2.2电极升降速度自动调节

  电极升降速度自动调节过程:当发生短路现象时,电弧炉电流的实际值大于电弧炉电流的设定值,此时通过PLC送出的负差值信号最大,在这个信号的驱动下电极上升的速度将以程序中设定的最大自动上升速度提升电极。电极在上升的过程中,电弧炉电流逐步减小,则PLC 送出的负差值信号也逐步减小,电极上升的速度也逐步减慢;当电弧炉电流的实际值小于电弧炉电流的设定值时,在这个信号的驱动下电极下降,实际值小于设定值越多,差值信号越大,电极下降的速度也越快。

2.3PLC自动控制系统的节能体现

  PLC自动控制系统在钢铁冶炼厂发挥着巨大的作用,在电能利用及节能反面主要体现在:电炉在加热初始启动后运行,当电炉达到所设定的条件30秒后停止,所设定的滞后停止时间的目的是为电炉组在下一轮的启动提供良好的条件。在恒定条件待机的过程中,电炉则保持良好的供热运行状态。除此之外,冷却水系统还采用了PID 温度调节控制,以检测冷却水的出水温度来控制冷却塔的启停,其作用是稳定电炉在降温阶段的制冷效率。在电炉重新启动时,加热系统也随即启动。此动作不断重复,直至PLC 接收到关闭信号为止。

责任编辑:陈浩
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