朱寧岐

南鋼中厚板卷廠自動(dòng)化科，江蘇南京 210035

0 引言

LF鋼包精煉爐作為鋼鐵生產(chǎn)中主要的爐外精煉設(shè)備，通過(guò)電弧加熱、吹氬攪拌、合金成分微調(diào)、喂絲等手段，可對(duì)鋼水進(jìn)行溫度控制、成分微調(diào)、脫氧、脫硫、夾雜物控制及溫度均勻化處理，并能協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)爐與連鑄機(jī)的生產(chǎn)節(jié)奏等，目前已被越來(lái)越多的鋼廠廣泛應(yīng)用。而其中向鋼水中投入可控量的合金及輔原料，以精確的控制鋼水的成分，對(duì)鋼種的質(zhì)量有著至關(guān)重要的作用。本文以新建轉(zhuǎn)爐煉鋼廠LF爐為背景，對(duì)合金料斗秤控制裝置由模擬量轉(zhuǎn)而采用PROFIBUS DP總線控制的方法做一簡(jiǎn)單介紹。

1 目前的稱量控制方法及存在的問(wèn)題

LF爐合金稱量系統(tǒng)由高位料倉(cāng)、振動(dòng)給料、料斗、稱重壓頭、稱重控制器、PLC控制部分構(gòu)成。通過(guò)變頻調(diào)速裝置控制振動(dòng)給料機(jī)投料，壓頭和稱重控制器完成稱量重量的檢測(cè)。其中壓頭型號(hào)為sartorius的PR6211/333T，稱重控制器型號(hào)為PR1713/00（配模擬信號(hào)輸出板PR1713/06）。稱量過(guò)程中重量值信號(hào)通過(guò)稱重控制器內(nèi)PR1713/06板輸出，信號(hào)格式為4-20mA模擬信號(hào)，當(dāng)信號(hào)電纜傳輸距離增加或者秤的量程設(shè)定較大時(shí)，由于線路的損耗或信號(hào)的干擾，此時(shí)在遠(yuǎn)端畫(huà)面上的重量顯示就會(huì)與現(xiàn)場(chǎng)稱重控制器上的顯示不一致，有時(shí)偏差很大，不能滿足精煉工藝對(duì)自動(dòng)配料系統(tǒng)準(zhǔn)確度的要求。

2 改進(jìn)內(nèi)容及實(shí)現(xiàn)的步驟

1）在稱重控制器PR1713/00內(nèi)安裝PROFIBUS DP通訊卡PR1721/11，設(shè)定地址及通訊速率。

2）打開(kāi)STEP7對(duì)應(yīng)項(xiàng)目的硬件組態(tài)，加入從站設(shè)備驅(qū)動(dòng)文件GWT-00C3.GSD，設(shè)置從站與主站通訊接口區(qū)地址范圍。如圖所示：

3） 編制控制程序。

總線通訊卡PR1721通過(guò)8Byte讀取/8Byte寫(xiě)入方式與主站循環(huán)交換數(shù)據(jù)。其讀寫(xiě)窗口格式如下：

8Byte讀窗口

8Byte寫(xiě)窗口

4） 應(yīng)用實(shí)例 ：

（1）讀入總重。

在寫(xiě)窗口的Byte4（read data type request）寫(xiě)入08代表gross,當(dāng)重量值有效，在讀窗口的Byte4（echo of read data type request）也會(huì)出現(xiàn)08，此時(shí)，在讀窗口的Byte01- Byte03即為總重4532，或者-12。寫(xiě)窗口，字節(jié)

讀窗口，字節(jié)

讀窗口，字節(jié)

（2）遠(yuǎn)程清零。寫(xiě)窗口的Byte7為直接控制位。說(shuō)明如下：

Bit 7 Set the fixtare value to the actual weight

Bit 6 Tare the scale with the fixtare value

Bit 5 Reset power fail flag

Bit 4 Deactivate analog test

Bit 3 Activate the analog test

Bit 2 Reset tare

Bit 1 Set tare

Bit 0 Set the scale to zero, when the weight iswithin the zero set range

其中Bit0用于清零，在寫(xiě)窗口的Bit0給出0-1的脈沖即可寫(xiě)窗口，字節(jié)

（3）讀取稱重控制器的狀態(tài)信息。讀窗口Byte7為直接控制位。說(shuō)明如下：

Bit 7 Out of calibration

Bit 6 Stand still

Bit 5 Within zero set range

Bit 4 Zero in 1/4d

Bit 3 Below zero

Bit 2 High than overload

Bit 1 High than FSD

Bit 0 Error number in gross

讀取將此字節(jié)并傳送到畫(huà)面，即可在遠(yuǎn)端監(jiān)視稱重控制器的狀態(tài)，如零點(diǎn)、是否過(guò)載，秤體是否在靜止?fàn)顟B(tài)等。

3 效益

精煉爐合金稱量信號(hào)的數(shù)字化傳輸可更加精準(zhǔn)的反應(yīng)出合金實(shí)際使用量，尤其是對(duì)于很小用量合金的稱量有很大優(yōu)勢(shì)，即可以節(jié)約合金的用量避免了浪費(fèi)又可以有效進(jìn)行鋼水成分微調(diào)；同時(shí)通過(guò)功能擴(kuò)展能夠準(zhǔn)確判斷出稱量過(guò)程出現(xiàn)的各種問(wèn)題，有效避免卡料或者滑料等異常。

4 結(jié)論

使用PROFIBUS DP現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，通過(guò)一根通訊電纜連接現(xiàn)場(chǎng)所有稱重控制器，采用數(shù)字通信方式取代原先的4-20mA/24VDC信號(hào)傳遞。傳統(tǒng)的信號(hào)制由4mA～20mA模擬信號(hào)制轉(zhuǎn)換為雙向數(shù)字通信的現(xiàn)場(chǎng)總線信號(hào)制，因此不僅可以讀取現(xiàn)場(chǎng)控制器的狀態(tài)，還能夠?qū)ζ溥M(jìn)行遠(yuǎn)程控制，既提高了稱量精度，擴(kuò)充了系統(tǒng)的功能，同時(shí)也簡(jiǎn)化了操作步驟。系統(tǒng)運(yùn)行2年多來(lái)工作可靠、稱量穩(wěn)定、誤差小，稱量精度基本能控制在1.0%內(nèi)，對(duì)有效地控制鋼水成分和溫度，提高鋼水的品質(zhì)起到了重要的積極作用。