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PLC在转炉煤气回收控制系统中的应用

2014/10/30        作者:肖有洋  刘征  陈春桥      
关键字:PLC  控制系统  自动控制  监控系统  
本文主要介绍了安丰钢铁转炉煤气回收控制系统的设计及系统功能。该系统的投入使用,不仅实现了资源的可再生利用,而且极大地保护了环境,降低了操作人员的劳动强度,取得了良好的经济效益和社会效益。

1 前言

  在现代工业生产中企业在提高经济效益的同时,生产是否满足环境保护的要求也成为企业的重点工作之一。为适应企业发展、提高二次能源利用效率,某钢铁公司在新建的120吨转炉工程中了设计了煤气回收系统,并采用PLC对生产过程进行监控。

  当前可编程控制器(PLC)是专为工业环境下应用而设计的工业控制计算机,已经成为电气控制系统中应最广泛的控制设备,它不仅能实现复杂的逻辑控制,还能完成各种顺序或定时的闭环控制功能,并且抗干扰能力强、可靠性高、稳定性好、能在恶劣环境下长时间、不间断运行,且编程简单,维护方便,并配有各类通讯接口与模块处理,可方便各级连接。

2 转炉煤气回收监控系统的运行环境

  煤气回收生产过程由烟气净化、一次除尘风机及煤气储柜三部分构成。

  根据生产工艺,转炉煤气回收生产的过程监控部分采用典型的两级监控方式。上位经标准的工业控制计算机(IPC)作为主要的人机界面(Human-Machine Interface),为生产管理级,完成对下位机的监控、生产操作管理等,主要面向操作人员;下位机由施耐德公司的PLC构成,为基础测控级,完成生产现场的数据采集及过程控制等,面向生产过程。本文介绍的过程监控系统共需要处理190个数字量输入点、56个数字量输出点、118个模拟量输入点和9个模拟量输出点,下面就该系统的控制要求作简要概述:

  1、对在生产过程中存在大量的物理量,如压力、温度、流量、物位等模拟量参数及各传动装置运行状态的数字量信号,可以通过下位机对这些参数进行实时采集并在上位机上集中显示,并有报警、历史趋势及操作记录查询等功能。
  
  2、煤气回收生产过程自动控制,即通过下位机采集反映各电气设备及状态的数字量信号和模拟量信号,利用编程软件编写程序实现整个煤气回收系统的生产自动化。

  根据以上的控制要求,下面我们将详述为满足转炉煤气回收监控系统所需的硬件配置和软件编程。

3 系统配置

  为了满足上面提到的控制要求,在本工程中我们采用了施耐德公司的可编程控制器,其采用模块化设计结构,在一块机架底板上可安装电源、CPU、以太网模块、远程I/O扩展模块、I/O模板等模块,并且可以通过远程I/O扩展模块实现多个机架的扩展工作方式。根据要求本系统配置如图1,选用的硬件具体如下所示:

  1、研华IPC-610-H工业控制计算机(IPC),采用Pentium Ⅳ处理器,3.40GHz主频,1G内存,160G硬盘;

  2、2块中央处理器CPU434模块、3块电源模块CPS 114 20、1块以太网模块NOE 771 11、 1块主站远程I/O扩展模块CRP 932 00、3块分站远程I/O扩展模块CRA 932 00、8块32点数字量输入模块DDI 353 00、5块32点数字量输出模块DDO 353 00、18块模拟量输入模块ACI 030 00和3块模拟量输出模块ACO 020 00。

系统配置

图1  系统配置

  本控制系统由两个主站和两个分站构成,根据生产工艺,储柜系统与风机相隔较远,因此储柜系统用一套PLC。操作站与控制站间采用以太网通讯,本PLC控制系统与转炉其它PLC控制系统通过光纤进行通讯。

责任编辑:陈浩
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