鞍钢西区烧结自动控制系统的设计与应用

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　　由湖南冶金长沙院设计开发的鞍钢西区2×328 m2烧结机系统已经投产使用。该系统的过程控制采用电气控制，仪表控制，计算机控制三电一体化，实现了系统集中操作与控制，提高了系统的可靠性，其中自动控制系统采用法国施耐德公司PLC ，上位机监控画面采用IFLX 。

　　1 工艺概述

　　烧结是把铁矿粉烧结成块矿，作为炼铁原料。烧结厂是炼铁原料准备的中间工厂。烧结的过程是根据炼铁的要求，将细粒的含铁原料、熔剂、燃料进行配料、混合造球、铺料点火、抽风烧结，而后再降温固结，经破碎、筛分、冷却、整粒后把成品运往炼铁厂。返矿重新参加配料、铺底和烧结。烧结过程的基本原理就是把准备好的混合料在烧结机上进行点火并通过抽风的作用，使混合料中的固定碳燃烧，产生高温，混合物局部软化或者熔化，发生一系列的化学反应，生成一定数量的液相，随后由于温度降低，液相冷却而凝固成块。

　　2 自动控制系统的构成

　　鞍钢西区烧结计算机控制系统采用三电一体化控制系统，按工艺流程共设有14 个PLC 控制站(不包括余热回收等随工艺设备本体带来的控制站)，如图1 所示，系统采用工业以太网双网冗余的设计方案完成两台烧结机系统的生产与控制，所有控制站、操作站、工程师站之间通过冗余以太网连接;各变电所及控制室之间的以太网通过光纤连接。配料秤、计量秤与相应的PLC控制站之间的数据交换通过Profibus-DP 通信网络完成;变频器与相应的PLC控制站之间的数据交换通过MB+通信网络完成。整个控制系统分别完成烧结机及环冷机系统控制，含铁原料接受系统控制，配料系统控制，制粒与成品筛分控制，除尘卸灰控制，主抽风机控制等。各PLC控制站分别放置在主电气楼配电室，原料库配电室，配料配电室，成品配电室及燃料配电室。硬件配置主要有主机架、扩展机架、电源、CPU 模块、接口模块、以太网通信模块以及数字量和模拟量输入/输出模块等。软件设计主要分为电控和仪控两大部分，电控部分完成系统有关数字量的联锁与控制，仪控部分完成相关模拟量的转换，计算和PID控制。

　　3 自动控制系统主要实现的功能

　　3. 1 配料系统的自动控制

　　将烧结用的新原料，混匀矿、熔剂、生石灰。燃料等与冷返矿按要求的配比进行自动给料的过程称为配料系统的自动控制。

　　3. 1. 1排料量设定值的确定

　　所谓干配比是指按照烧结矿的化学成分以及高炉对烧结矿的要求，经计算求出的各种原料之间配合比例(干量)。湿配比是指各原料的湿料量与总配料量(湿量)的比例。