段自強 段永卿 陳建東 丁力強 王瀾瑾

摘 要：煉鋼除塵系統(tǒng)是綠色生產(chǎn)的保障，實現(xiàn)除塵系統(tǒng)經(jīng)濟、高效運行，是煉鋼廠降本增效的重要目標。此項目中實體除塵系統(tǒng)包含：二次除塵2套、鐵水預處理除塵2套;屋頂罩除塵、精煉除塵、地面料倉除塵各1套;共計7套。各除塵分散獨立：需要通過技術(shù)、控制手段實現(xiàn)可遠程診斷故障，自動調(diào)節(jié)風機轉(zhuǎn)速。本實踐基于除塵系統(tǒng)星形網(wǎng)絡(luò)，在測試了各點通訊可靠后，將5套除塵運行后臺電腦，逐一轉(zhuǎn)移至除塵監(jiān)控室。解決了各后臺分散在不同地點，除塵系統(tǒng)無法統(tǒng)一協(xié)調(diào)同步，即時調(diào)度風量的難題。

關(guān)鍵詞： 除塵 控制 網(wǎng)絡(luò) 改進

本實踐開發(fā)了“以光纖通訊為基礎(chǔ)利用Net服務(wù)器Wincc交互&PLC智能自動控制變頻閉環(huán)調(diào)速的控制技，確保了各除塵風機轉(zhuǎn)速的動態(tài)控制，實現(xiàn)了除塵風機隨工序使用需求進行即時動態(tài)調(diào)速;開發(fā)“光傳輸綜合信號星形數(shù)據(jù)鏈，各有關(guān)信號同步匯總到服務(wù)器，實時更新;開發(fā)“除塵集中監(jiān)控站，實現(xiàn)所有輔助除塵后臺集中到一個監(jiān)控室，節(jié)省了大部分人力物;開發(fā)“除塵網(wǎng)絡(luò)與生產(chǎn)一級網(wǎng)絡(luò)的通訊，實現(xiàn)了除塵系統(tǒng)故障的遠程診斷查處。本設(shè)計對同類的鋼鐵單位有很高的適用性和參考價值。

1、問題的產(chǎn)生及描述

本改進系統(tǒng)中存在“2座轉(zhuǎn)爐+1座脫磷爐分別配置1套一次除塵并共用2套二次除塵和1套三次屋頂罩除塵”、“雙工位LF精煉爐2座+雙工位RH精煉爐1座以及鋼包處理設(shè)施3座，共用1套精煉除塵”;“合金、原料地面料倉配有料倉專用除塵1套”。在除塵系統(tǒng)中“一次除塵”和“輔助除塵”分別占比7%和93%，輔助除塵占絕對比重。相對3套一次除塵設(shè)計上能夠隨轉(zhuǎn)爐吹煉進程自動調(diào)速，7套輔助除塵都是人工調(diào)速沒有自動調(diào)節(jié)功能，在環(huán)保設(shè)施不能停運的背景下能耗、人力、故障率等方面存在效能不足。經(jīng)過對各輔助除塵系統(tǒng)的調(diào)查，在負荷一定的情況下，現(xiàn)場的煙氣量是主要的有效負載，當工序間歇或過程煙氣量減少時，除塵風機保持定速將產(chǎn)生無用功消耗，造成能源的浪費。隨工序?qū)嶋H需求調(diào)整除塵風機的轉(zhuǎn)速可以提高用電效率、減少無功電能消耗，在滿足除塵效果的同時，實現(xiàn)除塵系統(tǒng)降本增效。因此，除塵系統(tǒng)的關(guān)鍵是“集中監(jiān)控和智能自動調(diào)速”。

2、制定實施解決方案

通過項目改造實現(xiàn)的總體思路：“構(gòu)建星形網(wǎng)絡(luò)通訊、后臺集中監(jiān)控、星網(wǎng)接入生產(chǎn)環(huán)網(wǎng)、生產(chǎn)及風閥信號采集、依據(jù)信號編寫程序、修改畫面單機測試、系統(tǒng)完成聯(lián)調(diào)投用、結(jié)果分析跟蹤優(yōu)化”，分為8個步驟來實現(xiàn)：

1. 在除塵值班小二樓建立統(tǒng)一的“除塵監(jiān)控室”。敷設(shè)光纖、Prifibus通訊線，與各除塵器的PLC端連接，構(gòu)建除塵星形網(wǎng)，實現(xiàn)各除塵PLC與主控室點對點的通訊。

2. 點對點通訊測試后，逐一將5個后臺轉(zhuǎn)移集中到該“除塵監(jiān)控室”內(nèi)。實現(xiàn)以此基礎(chǔ)的星形網(wǎng)絡(luò)對7套除塵運行操控的集中監(jiān)控。

3. 申請生產(chǎn)“一級環(huán)網(wǎng)”的為“除塵星形網(wǎng)”分配合適的IP地址，逐步統(tǒng)一監(jiān)控電腦、PLC的通信IP，敷設(shè)光纖連接“除塵監(jiān)控室”和生產(chǎn)主控四樓“服務(wù)器室”。實現(xiàn)除塵星網(wǎng)與生產(chǎn)環(huán)網(wǎng)對接的基礎(chǔ)條件。

4. 采集各工序除塵風閥位置信號，測試進出口風閥受控和位置信號。對位置信號沒有反饋到工序生產(chǎn)PLC內(nèi)的逐一接入和測試，對模擬量、數(shù)字量反饋信號進行驗證。所有信號調(diào)入主控服務(wù)器新建DB塊。實現(xiàn)所有相關(guān)信號的采集和調(diào)用條件。

5. 編寫“調(diào)用信號、手自動轉(zhuǎn)換、狀態(tài)條件判斷、調(diào)節(jié)指令輸出”的智能判斷程序、自動控制程序段。實現(xiàn)轉(zhuǎn)速根據(jù)生產(chǎn)和風閥信號合理輸出調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。

6. WINCC畫面新增“手/自動轉(zhuǎn)換、現(xiàn)場風閥狀態(tài)、高速、中速、低速顯示與微調(diào)”等模塊、畫面與PLC程序鏈接及模擬測試。實現(xiàn)單機系統(tǒng)功能實測

7. 依據(jù)單機測試結(jié)果，將各單機系統(tǒng)同步投入，完整運行“除塵智能自動調(diào)速系統(tǒng)”，監(jiān)控信號采集、傳輸、調(diào)用速率，系統(tǒng)響應時間，各除塵設(shè)備動作的協(xié)調(diào)完善。實現(xiàn)煉鋼除塵智能化節(jié)能調(diào)速開發(fā)與應用。

8. 對實施后的系統(tǒng)，跟蹤使用效果、各功能塊的工作效率、節(jié)能降耗情況等，持續(xù)一個季度至半年，對數(shù)據(jù)分析、效益核算，并提出改進方案。實現(xiàn)項目效益。

3、關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點

（1）開發(fā)基于現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備實時需求信號的自動調(diào)速方法;

（2）編寫“除塵風機智能化自動調(diào)速程序”，開發(fā)“Wincc組態(tài)自動調(diào)速畫面

（3）應用BCNet-S7-MPI建立PLC組態(tài)通訊;

4、結(jié)束語

本項目進行了實地項目改進，取得十分滿意的效果，有較大的推廣和借鑒意義，能夠提高煉鋼廠除塵設(shè)備智能化自動化控制水平，實現(xiàn)節(jié)能高效、滿足環(huán)保、服務(wù)生產(chǎn)的設(shè)備運行能力，在環(huán)保同等達效的情況下獲得明顯的降本增效。

參考文獻：

[1]《PLC與變頻器應用技術(shù)項目教程》：段剛 ?機械工業(yè)出版社 ? 2010

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