【正文】 控相關(guān)的自動(dòng)開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)應(yīng)進(jìn)入PLC進(jìn)行檢測(cè)主回路電源接通狀態(tài)，用作監(jiān)視。相關(guān)設(shè)備電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)及故障狀態(tài)進(jìn)入PLC進(jìn)行檢測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，用作監(jiān)視、控制。 上位計(jì)算機(jī)上位機(jī)系統(tǒng)配置本系統(tǒng)中配置1臺(tái)工控機(jī)，用于精煉爐、加料設(shè)備監(jiān)控和操作。工控機(jī)硬件配置：處理器：P 4 內(nèi)存（DRAM）：256MB硬盤40G軟驅(qū)：光驅(qū)：48倍速彩顯液晶顯視器：LCD17通訊網(wǎng)卡2000KVA 15分鐘不間斷電源系統(tǒng)軟件 PLC操作系統(tǒng)和編程軟件（STEP7 ） 工控組態(tài)軟件WINCC。 PLC通訊軟件上位機(jī)功能概述 設(shè)備運(yùn)行監(jiān)示 報(bào)警/事件管理 網(wǎng)絡(luò)通訊監(jiān)視HMI工作站顯示畫面：主 菜 單一 級(jí) 畫 面二 級(jí) 畫 面?zhèn)? 注系統(tǒng)組態(tài)系統(tǒng)組態(tài)網(wǎng)絡(luò)診斷網(wǎng)絡(luò)診斷歷史/實(shí)時(shí)趨勢(shì)歷史/實(shí)時(shí)趨勢(shì)圖設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控監(jiān)控畫面爐體狀況高壓設(shè)備電爐供電系統(tǒng)圖、斷路器合分閘狀態(tài)、變壓器工作狀態(tài)、高壓系統(tǒng)故障點(diǎn)顯示冷卻水系統(tǒng)水冷系統(tǒng)回路中相關(guān)部位壓力、流量顯示、進(jìn)出水溫度。液壓站液壓回路總圖、電極升降閥狀態(tài)、電極加緊、放松閥狀態(tài)、爐體運(yùn)動(dòng)閥狀態(tài) 。并根據(jù)液壓系統(tǒng)提供的相關(guān)信號(hào)，顯示液位、過濾器前后壓力及液阻狀態(tài) 爐蓋爐門以及電極爐蓋爐門的位置和電極位置吹氬狀態(tài)根據(jù)吹氬系統(tǒng)提供的信號(hào)顯示壓力、瞬時(shí)流量、吹氬量、吹氬時(shí)間電極升降三相弧壓、弧流以及電流給定等電極旋轉(zhuǎn)加料系統(tǒng)根據(jù)加料設(shè)備提供的信號(hào)，顯示料位、震動(dòng)器、皮帶機(jī)的工作狀態(tài)報(bào)警/事件管理趨勢(shì)圖實(shí)際冶煉功率曲線 盤、箱、柜設(shè)計(jì)與基礎(chǔ)自動(dòng)化有關(guān)的盤、箱、柜見下表：編號(hào)設(shè) 備 名 稱尺寸（高X寬X深）電 源數(shù)量位置G1電極控制柜2200X800X600220VAC，600VAPLC室G2本體PLC柜2200X800X600220VAC，600VAPLC室G3主操作臺(tái)（高壓、變壓器調(diào)壓、電極升降、電極旋轉(zhuǎn)、爐蓋、加料）主控室G4計(jì)算機(jī)操作臺(tái)220VAC，1000VA主控室S7系列PLC相應(yīng)的PS/DI/DO/AI/AO模塊；相應(yīng)的通訊模塊；CP相應(yīng)的變送器、繼電器、空開、指示燈、接線端子等電器 精煉爐PLC柜S7系列 PLC 相應(yīng)的PS/DI/DO/AI/AO模塊；相應(yīng)的通訊模塊；CP相應(yīng)的變送器、繼電器、空開、指示燈、接線端子等電器基本組成 緊急停止按鈕 燈測(cè)試按鈕 分、合真空開關(guān)的鑰匙開關(guān) 真空開關(guān)準(zhǔn)備、合、分批示燈 爐蓋操作旋鈕開關(guān)及指示 電極旋轉(zhuǎn)開關(guān)及位置指示 電極1升/降自動(dòng)操作桿 電極2升/降自動(dòng)操作桿 電極3升/降自動(dòng)操作桿 電極3升/降自動(dòng)操作桿 變壓器檔位選擇開關(guān) 變壓器檔位指示燈 加料系統(tǒng)緊急停止按鈕 二次電壓、電流表各3只基本功能 通過開關(guān)、按鈕指令操作進(jìn)真空開關(guān)的分合 手動(dòng)、自動(dòng)操作電極、爐蓋、爐體的動(dòng)作 操作變壓器換檔 精煉爐臺(tái)操作臺(tái)（置于爐臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)） 指示燈、開關(guān)、操作按鈕 各電極動(dòng)作開關(guān) 爐蓋、爐體的動(dòng)作注：PLC模塊輸入輸出接口余量15%，最少量為1路。CPU負(fù)荷不大于65%，內(nèi)存應(yīng)用余量不少于35%。 基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)功能描述這一級(jí)控制分為兩大類。一類是開關(guān)量信號(hào)控制，一類是模擬量信號(hào)控制?！?開關(guān)量信號(hào)控制 開關(guān)量信號(hào)控制的每一個(gè)輸出動(dòng)作，都必須滿足相應(yīng)的邏輯連鎖條件。這一類控制主要有： 測(cè)溫取樣動(dòng)作 爐蓋動(dòng)作 液壓站控制 電極旋轉(zhuǎn)控制 加料控制 變壓器換檔控制 變壓器油溫、輕重瓦斯監(jiān)控 水路流量、溫度、壓力監(jiān)控真空開關(guān)合分閘手動(dòng)按鈕、搖柄、鼠標(biāo)點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)的動(dòng)作● 模擬量控制 模擬量控制在電爐中主要是指對(duì)電極升降的調(diào)節(jié)控制及吹氬控制，這部分的控制是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵。優(yōu)化控制的目標(biāo)是壓縮冶煉時(shí)間，提高工廠冶煉效率，降低電耗和電極消耗減少煉鋼的成本。模擬量控制還包括鋼包車行走和吹氬流量等控制。LF爐的電極調(diào)節(jié)控制過程 當(dāng)具備所有冶煉的連鎖條件后，三相電極快速下降。在電極下降的過程中，要保持三相電極平頭避免某一相電極下降速度過快而插入鋼液。電極起弧后，電極升降速度取決于弧流的大小而定并始終自動(dòng)跟蹤預(yù)先設(shè)定的弧流。鋼包車行走控制鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)是通過變頻器控制電機(jī)轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)?？刂谱冾l器有兩種方式。一種是模擬量方式，將控制電壓按一定曲線加載到變頻器上，從而保證鋼包車按設(shè)定的速度行走。如圖二所示：其中t1,t2,t3時(shí)間參數(shù)可以通過HMI設(shè)置，再下傳給PLC。另一種控制變頻器的方式是將轉(zhuǎn)速曲線直接設(shè)定到變頻器中，通過開關(guān)量信號(hào)啟動(dòng)變頻器來完成鋼包車行走控制。鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)控制還需要一些輔助的限位（或漸近）開關(guān)等。根據(jù)編碼器信號(hào)，可以監(jiān)測(cè)鋼包車全程行走。近似于閉環(huán)控制。變頻器通過與網(wǎng)絡(luò)連接的形式與基礎(chǔ)控制級(jí)網(wǎng)絡(luò)連接。加料控制 加料系統(tǒng)的控制包括上料皮帶、料倉震動(dòng)、料位檢測(cè)、稱重和加料控制等。所有的檢測(cè)信號(hào)和狀態(tài)信號(hào)送PLC，控制信號(hào)來自二級(jí)網(wǎng)的指令或手動(dòng)控制命令。各種料的加入量即可由加料模型計(jì)算產(chǎn)生，也可由人工設(shè)定。吹氬模型最初吹氬控制在大壓力大流量—破殼吹氬量控制在額定量下攪拌鋼水加合金料后，吹氬量加大并持續(xù)一定時(shí)間后吹氬量自動(dòng)減小吹氬控制是按預(yù)先設(shè)定的工藝控制曲線進(jìn)行的。如圖所示：吹氬工藝曲線和一些相關(guān)參數(shù)可以通過HMI進(jìn)行擇和設(shè)置 這一級(jí)控制的所有控制輸入變量均來自基礎(chǔ)級(jí)上傳的信息資料，對(duì)這些信息經(jīng)過一定的數(shù)學(xué)模型的優(yōu)化處理，再反饋給基礎(chǔ)級(jí)，包括以下幾個(gè)內(nèi)容： a．最佳電弧功率點(diǎn)的跟蹤 在電爐冶煉的各階段，變壓器檔位電壓隨時(shí)都在調(diào)整，弧流的設(shè)定也在改變，從功率圓圖中，可以看出，電弧最大功率這一點(diǎn)對(duì)應(yīng)著一弧流，這一弧流就是理想的設(shè)定電流，保證這一點(diǎn)就可以使電弧產(chǎn)生最大功率，對(duì)縮短冶煉周期，減小損耗節(jié)電起著決定因素。因此在控制過程中，不同電壓檔位下的電流設(shè)定值必須跟蹤和驗(yàn)證。經(jīng)過一定算法對(duì)設(shè)定電流進(jìn)行修正，確保電弧功率最大。 b．電能量需求計(jì)算 不同的鋼種，其冶煉工藝不同，出鋼溫度要求也不同，所以需求的能量也不同。為了保證最佳出鋼時(shí)間，提高效率節(jié)約電能，必須對(duì)能量需求進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算原理如下： 注入功率x時(shí)間=（電弧功率+電損耗功率+熱流失功率）x時(shí)間 其中，電弧功率x時(shí)間就是有用能量。 c．冶煉工藝的控制曲線 不同的鋼種，有不同冶煉工藝，對(duì)應(yīng)的控制曲線也不同。對(duì)于LF爐控制，希望在起弧后到泡沫渣未完全形成前，弧長短弧流大。當(dāng)泡沫渣造好后，弧長適當(dāng)增長弧流相對(duì)減小。計(jì)算機(jī)根據(jù)不同鋼種的工藝要求，儲(chǔ)存了若干條曲線，可以直接使用。其中，時(shí)間參數(shù)和弧長均可以人工干預(yù)?；￠L的改變，對(duì)應(yīng)的檔位電壓和電弧流的變化。每次人工干預(yù)后，計(jì)算機(jī)對(duì)最終的冶煉效果分析比較，并提出建議參數(shù)。 控制方法從控制策略方面來說有三種，“恒電流控制”、 “恒阻抗控制”、“恒功率控制”。不同冶煉階段可以采用不同的控制策略，圍繞著某一策略有許多的控制方法。在溫升進(jìn)行過程的不同階段，調(diào)入相對(duì)應(yīng)的控制事件，在引弧過程，采用恒阻抗控制，U/I的值為恒量，同時(shí)靈敏度系數(shù)加大至合適值，以利于引弧。在升溫過程，采用恒電流控制，增大電流穩(wěn)定閥值，以減少弧流串跳對(duì)電極的沖擊。當(dāng)過程要求或操作員要求，對(duì)其后一段時(shí)間的控制保持一定的功率，或能量滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，則采用恒功率控制。 除塵管道LF鋼包爐除塵采用第四孔形式集塵裝置（必須確保鋼包爐內(nèi)微正壓），煙塵捕集率達(dá)到95%以上。為散狀料系統(tǒng)設(shè)置煙塵集點(diǎn)。鋼包爐各除塵點(diǎn)、散狀料系統(tǒng)除塵點(diǎn)經(jīng)電動(dòng)閥門后匯總，與車間除塵管道連接，供貨范圍為設(shè)備除塵點(diǎn)到匯點(diǎn)總管道后1m處。設(shè)備主要組成：除塵管道 1套2電動(dòng)閥門 1套234 / 3