【正文】 ，主要供冷凝水排水器補水、水封供水、旁通閥沖洗、水封逆止閥沖洗、三通閥沖洗、葉輪沖水器、旋風(fēng)脫水器水封箱、噴淋塔冷卻等用水。 第九組水泵為連鑄二冷水冷卻用水 第十組水泵為供方坯連鑄設(shè)備噴淋濁循環(huán)供水泵組，主要供設(shè)備噴淋冷卻用水。 第十一組水泵為轉(zhuǎn)爐濁環(huán)回水上冷卻塔供水泵組，主要轉(zhuǎn)爐濁環(huán)回水加壓上冷卻塔供水。 第十二組水泵為泵站集水坑水泵組。 每臺水泵的出水管上均安裝有電動閥門，電動閥門均與水泵連鎖，同一 水泵組之間互為備用，并當(dāng)工作泵發(fā)生故障時備用泵自動投入運行。 水泵既可在中央控制室集中控制，也可在機(jī)旁就地操作，且每臺水泵的運行狀況可在水處理中央控制室內(nèi)的 CRT 屏幕上顯示，在每組的總出水管上還設(shè)有流量、壓力、溫度的檢測。 冷卻塔 1） 冷卻塔風(fēng)機(jī)啟停既可在水處理轉(zhuǎn)爐連鑄循環(huán)水泵站的中央控制室集中控制，也可就地操作，就地操作設(shè)在冷卻塔頂部電動機(jī)附近，僅為風(fēng)機(jī)調(diào)試和維修使用，當(dāng)冷卻塔風(fēng)機(jī)檢修及調(diào)試時，就地選擇開關(guān)選擇到檢修位，機(jī)旁和中央控制室集中控制啟動風(fēng)吉林大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育 2021 屆 ?？粕厴I(yè)論文（設(shè)計） 第 4 頁 共 32 頁 機(jī)，以確保人身安全。 2） 冷卻塔投入運行前，應(yīng)仔細(xì) 清除管道、塔頂配水槽、塔底水池、塔內(nèi)填料等附著的雜物和污垢并清洗干凈，以防止運行時發(fā)生堵塞。 3） 冷卻塔運行狀況，包括電源、電壓、電流、風(fēng)機(jī)齒輪箱的油溫、油位、振動、噪音等是否正常，若發(fā)現(xiàn)異常時，應(yīng)立即停機(jī)檢查，排除故障后再開。 4） 冬季循環(huán)水可視具體情況，若不上冷水塔冷卻即可達(dá)到工藝要求的使用水溫可直接接入吸水池。 水質(zhì)穩(wěn)定 為保證車間凈循環(huán)水及濁循環(huán)水的水質(zhì)穩(wěn)定，防止在各冷卻設(shè)備中產(chǎn)生結(jié)垢、腐蝕及菌藻的滋生，分別在各系統(tǒng)中投加水質(zhì)穩(wěn)定劑和殺菌滅藻劑。投加水質(zhì)穩(wěn)定劑的種類和投藥量及投產(chǎn)的清洗、預(yù)膜 等由水質(zhì)穩(wěn)定實驗確定。 安全供水措施 水泵站采用雙電路電源供電，如發(fā)生事故，由轉(zhuǎn)爐連鑄水處理設(shè)施保溫安全水塔供方坯連鑄結(jié)晶器， LF 爐冷卻事故用水。供水時間可連續(xù) 20 分鐘。 化學(xué)除油器間 1）化學(xué)除油器 化學(xué)除油器間有 3 臺化學(xué)除油器及配套加藥裝置，供方坯連鑄機(jī)和 VD 鋼坯真空精煉爐濁循環(huán)水處理。 混合后的污水中的油類與懸浮物中過藥劑凝聚、絮凝作用，形成大顆粒絮化沉淀在化學(xué)除油器下部的排泥斗中，上部清水經(jīng)溢流堰出水管排出，自流到濁環(huán)熱水池內(nèi)，化學(xué)除油器污泥每八小時排出一次，每次 3 到 5 分鐘，排出的污泥經(jīng)排泥 溝最終排至泥漿調(diào)節(jié)池內(nèi)。 化學(xué)除油器的加藥裝置設(shè)在化學(xué)除油器設(shè)備旁?；瘜W(xué)除油器位機(jī)旁就地操作，且設(shè)備的運行狀態(tài)信號傳至循環(huán)水泵站控制室操作臺上。 為安裝、檢修的需要，在化學(xué)除油器上方設(shè)有電動單梁懸掛式起重機(jī)。 2）加藥裝置 向化學(xué)除油器投加油絮凝劑和混凝劑的加藥裝置分為兩套，一套供方坯連鑄化學(xué)除油器加藥，另一套供 VD 鋼包真空精煉爐化學(xué)除油器加藥。 吉林大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育 2021 屆 ?？粕厴I(yè)論文（設(shè)計） 第 5 頁 共 32 頁 三、循環(huán)水泵房三電控制系統(tǒng)總述 (一 ) 循環(huán)水泵房系統(tǒng) 循環(huán)水泵房由 3 個冷卻塔， 16 個空冷器， 2 個軟水補充水泵運行 18 個電動蝶閥，2 個增壓水泵， 3 個高壓凈水循環(huán)冷卻泵 ， 1 個軟水閉路循環(huán)水泵。 (二 ) 系統(tǒng)整體設(shè)計 該系統(tǒng)由一套 PLC 系統(tǒng)。一臺 DELL 工控機(jī)， Profibus 現(xiàn)場總線， WinCC 工控軟件組成，該系統(tǒng)現(xiàn)場 泵、閥等設(shè)備現(xiàn)場信號直接采集進(jìn)入 PLC，通過 PLC 完成設(shè)備的手動及自動程序運行及 集中 、 就地 控制 。該系統(tǒng)中央控制采用一套 S7400 控制系統(tǒng)， CPU為 S74142DP 下轄二個遠(yuǎn)程控制站，分別有循環(huán)水泵站，漩流井組成。（其中粗顆粒分離及斜板沉淀器、安全水塔均屬于循環(huán)水泵站）遠(yuǎn)程站的控制采用 S7300 信號模塊。 基礎(chǔ)自動化部分的控制模式主要有集中控制和就地控制兩種控 制模式，過程監(jiān)控級上位機(jī)的組態(tài)功能主要有顯示功能，報警功能，數(shù)據(jù)歸檔，報表功能，用戶管理等。 吉林大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育 2021 屆 ?？粕厴I(yè)論文（設(shè)計） 第 6 頁 共 32 頁 四、基礎(chǔ)自動化部分設(shè)計 （一）系統(tǒng)主要配置概述 1）主要硬件 基礎(chǔ)自動化部分采用西門子 PLC 來實現(xiàn)。 PLC 是以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。 PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。 （ 1） PLC 的特點 ： Ⅰ .可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) Ⅱ .配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng) Ⅲ . 易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎 Ⅳ . 系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造 Ⅴ . 體積小，重量輕，能耗低 （ 2） PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域 目前， PLC 使用情況大致可歸納為如下幾類。 Ⅰ . 開關(guān)量的邏輯控制 這是 PLC 最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。 Ⅱ . 模擬量控制 在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都 是模擬量。 Ⅲ . 運動控制 PLC 可以用于圓周運動或直線運動的控制。世界上各主要 PLC 廠家的產(chǎn)品幾乎都有運動控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場合。 Ⅳ . 過程控制 過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。 PID 調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制吉林大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育 2021 屆 ?？粕厴I(yè)論文（設(shè)計） 第 7 頁 共 32 頁 系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。 Ⅴ . 數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)代 PLC 具有數(shù)學(xué)運算（含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。 Ⅵ . 通信及聯(lián)網(wǎng) 本系統(tǒng)各站之間采用 profibus 現(xiàn)場總線進(jìn)行通訊，主站 PLC 與上位機(jī)采用 TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通訊。 選擇 PLC 應(yīng)注意的方面： （ 1） I/O 模塊的選擇 PLC 是一種工業(yè)控制系統(tǒng)，它的控制對象是工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過程，它的工作環(huán)境是工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場。它與工業(yè)生產(chǎn)過程的聯(lián)系是通過 I/O 接口模塊來實現(xiàn)的。 ①確定 I/O 點數(shù) I/O 點數(shù)的確定要充分的考慮到裕量，能方便地對功能進(jìn)行擴(kuò)展。對一個控制對象，由于采用不同的控制方法或編程水平不一樣， I/O 點數(shù)就可能有所不同。 ②開關(guān)量 I/O 標(biāo)準(zhǔn)的 I/O 接口 用于同傳感器和開關(guān) (如按鈕、限位開關(guān)等 )及控制 (開、關(guān) )設(shè)備 (如指示燈、報警器、電動機(jī)起動器等 )進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。典型的交流 I/O信號為 24～ 240V(AC)，直流 I/O 信號為 5～ 24V(DC)。 ③模擬量 I/O 模擬量 I/O 接口用來傳輸傳感器產(chǎn)生的信號的。這些接口能測量流量、溫度和壓力等模擬量的數(shù)值，并用于控制電壓或電流輸出設(shè)備。 PLC 的典型接口量程對于雙極性電壓為 — 10～ +10V、單極性電壓為 0～ +10V、電流為 4～ 20mA 或 10～ 50mA， （ 2）電源模塊的選擇 電源模塊的選擇一般只需考慮輸出電 流。電源模塊的額定輸出電流必須大于處理器模塊 I/O 模塊、專用模塊等消耗電流的總和。以下步驟為選擇電源的一般規(guī)則： ①確定電源的輸入電壓； ②將框架中每塊 I/O 模塊所需的總背板電流相加，計算出 I/O 模塊所需的總背板電流值； 吉林大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育 2021 屆 ?？粕厴I(yè)論文（設(shè)計） 第 8 頁 共 32 頁 ③ I/O 模塊所需的總背板電流值再加上以下各電流： ，則加上處理器的最大電流值； I/O 適配器模塊時，應(yīng)加上其最大電流值。 ④如果框架中留有空槽用于將來擴(kuò)展時，可做以下處理： 的 I/O 模塊的總背板電流值與步驟 (3)中計算出的總背板電流值相加。 ⑤在框架中是否有用于電源的空槽，否則將電源裝到框架的外面。 ⑥根據(jù)確定好的輸入電壓要求和所需的總背板電流值，從用戶手冊中選擇合適的電源模塊。 本系統(tǒng)有一套西門子 PLC 系統(tǒng)。一套 DELL 工控機(jī)， profibus 現(xiàn)場總線， WinCC 工控軟件組成，該系統(tǒng)現(xiàn)場泵、閥等設(shè)備現(xiàn)場信號直接采集進(jìn)入 PLC，通過 PLC 完成設(shè)備的手動及自動控制程序運行及集中、就地控制。該系統(tǒng)中央控制采用一套 S7400 控制系統(tǒng)， CPU 為 S7414 2DP 下轄三個遠(yuǎn)程控制站 ，分別有循環(huán)水泵站，泥漿處理間，漩流井組成。（其中粗顆粒分離及斜板沉淀器、安全水塔均屬于循環(huán)水泵站）遠(yuǎn)程站的控制采用 S7300 信號模塊。 (二 )三電系統(tǒng)設(shè)計任務(wù) 電氣部分 完成對上述工藝對象的電氣控制的整體設(shè)計、控制柜和機(jī)旁箱制作和調(diào)試工作。 儀表部分 完成對以上工藝系統(tǒng)新增過程參數(shù)檢測任務(wù)。包括壓力，流量，液位，溫度等，如供高爐軟水循環(huán)水泵出 /入水總管溫度，供高爐軟水循環(huán)水泵出 /入水總管流量 , 凈水（高壓）循環(huán)水泵出 /入水總管壓力 自動化部分 完成循環(huán)水泵房及加壓機(jī)進(jìn)出口閥的自動控制及有關(guān)工 藝參數(shù)的自動監(jiān)測任務(wù) 。 （三）電氣及其儀表自動化系統(tǒng) 吉林大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育 2021 屆 ?？粕厴I(yè)論文（設(shè)計） 第 9 頁 共 32 頁 基礎(chǔ)自動化 基礎(chǔ)自動化以 PLC 為控制核心，考慮到性價比以及今后備件及維護(hù)需要我們選用了西門子 S7300 系列 PLC。 上位監(jiān)控自動化 上位監(jiān)控系統(tǒng)人機(jī)接口部分配兩套 HMI 操作站互為備用配置，其中一臺可兼作工程師站。操作站計算機(jī)選用研華原裝 IPC610L 工控機(jī)，主要配置如下： P4 CPU、320G 硬盤、 1G DDR 內(nèi)存、 DVD 光驅(qū)，配 19” 液晶顯示屏。監(jiān)控軟件采用西門子 SP3 軟件。系統(tǒng)軟件采用 WINDOWS XP 專業(yè)版。 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)主干通訊網(wǎng)絡(luò)采用工業(yè)以太網(wǎng)，該網(wǎng)絡(luò)將本次工程 PLC 控制系統(tǒng)與原有的轉(zhuǎn)爐 PLC、風(fēng)機(jī)房 PLC、汽化 PLC 一起構(gòu)成一個統(tǒng)一環(huán)形網(wǎng)絡(luò)；本系統(tǒng)的分布式 I/O 網(wǎng)采用 Profibus DP 網(wǎng)。這樣由西門子的 S7 系列可編程控制器（ PLC）、上位監(jiān)控計算機(jī)和通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成一完善的循環(huán)水泵房三電監(jiān)控系統(tǒng)。 （四）電氣傳動控制系統(tǒng) 對上述所涉及的設(shè)備控制采用機(jī)旁手動、上位軟手動和自動三種控制方式。 系統(tǒng)主要電氣元件：斷路器、接觸器、熱繼電器、中間繼電器。 （五） 現(xiàn)場儀表檢測系統(tǒng) 所有現(xiàn)場儀表按防爆 標(biāo)準(zhǔn)選用。防爆等級：隔爆型。 吉林大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育 2021 屆 ?？粕厴I(yè)論文（設(shè)計） 第 10 頁 共 32 頁 五、正達(dá)循環(huán)水泵房系統(tǒng)電氣傳動設(shè)計 （一）電動蝶閥 電動蝶閥主回路如圖 51 所示，斷路器 1FQF1 閉合后，主回路電源接通；電動蝶閥控制回路如圖 52 所示，斷路器 1FCQF1 閉合后，控制回路電源接通。 轉(zhuǎn)換開關(guān)打到左側(cè)，選擇機(jī)旁手動控制時，由機(jī)旁操作箱手動控制。 當(dāng)按下閥門打開按鈕 1FSB1 時，交流接觸器 1FKM1 線圈得電，輔助常閉觸點1FKM1 打開，實現(xiàn)互鎖，斷開反轉(zhuǎn)控制回路，限制電動機(jī)反轉(zhuǎn)，即電動蝶閥關(guān)閉，避免電動蝶閥正反轉(zhuǎn)回路同時接通，電動 機(jī)損壞。輔助常開觸點 1FKM1 閉合，正轉(zhuǎn)控制回路自鎖，主常開觸點 1FKM1 閉合，正轉(zhuǎn)主回路接通，電動機(jī)正轉(zhuǎn)，即電動蝶閥打開。 當(dāng)電動蝶閥打開到位，觸動開到位接近開關(guān)，中間繼電器 1FKA1 線圈得電，常閉觸點 1FKA1 打開，正轉(zhuǎn)控制回路斷開，交流接觸器 1FKM1 線圈失電，主常開觸點打開，電動蝶閥停止正轉(zhuǎn)，閥門打開到位。常開觸點 1FKA1 閉合，指示燈 1FHR 亮，即閥門打開到位指示燈亮。如果限位失靈，閥門繼續(xù)打開，觸動過扭矩接近開關(guān)，中間繼電器1FKA3 線圈得電，常閉觸點 1FKA3 打開，正轉(zhuǎn)控制回 路斷開，交流接觸器 1FKM1 線圈失電，主常開觸點打開，電動蝶閥停止正轉(zhuǎn)，防止閥門損壞。常開觸點 1FKA3 閉合，指示燈 1FHY 亮，即閥門過扭矩指示燈亮。 當(dāng)按下閥門關(guān)閉按