PLC在轉(zhuǎn)爐副槍控制中的應(yīng)用

1、    plc在轉(zhuǎn)爐副槍控制中的應(yīng)用    成少強(qiáng)+朱美玲+董志義摘 要：隨著工業(yè)控制技術(shù)的不斷發(fā)展，plc工業(yè)控制系統(tǒng)為各式各樣的自動(dòng)化控制設(shè)備提供了可靠的控制應(yīng)用。在具體實(shí)踐中，采用s7-400中央處理器和profibus dp通訊協(xié)議，并利用現(xiàn)場(chǎng)電氣檢測(cè)元件為plc remote i/o提供的檢測(cè)信號(hào)，可達(dá)到順序控制副槍系統(tǒng)的目的。通過介紹plc工業(yè)控制系統(tǒng)，闡述了plc在轉(zhuǎn)爐副槍控制中的應(yīng)用特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：plc系統(tǒng)；副槍工控技術(shù)；煉鋼；自動(dòng)運(yùn)行：tf345 ：a ：2095-6835（2014）20-0026-01副槍是轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)中重要的固定設(shè)

2、備之一，它不僅替代了生產(chǎn)過程中手動(dòng)測(cè)溫、定碳、取樣等環(huán)節(jié)，縮短了煉鋼過程中測(cè)量、取樣的時(shí)間，還促使副槍快速穿梭于轉(zhuǎn)爐中卷揚(yáng)系統(tǒng)和安裝探頭的機(jī)械手及其他輔助設(shè)備之間。采用可編程控制器（plc）作為核心控制器，可通過變頻器為副槍提供上升和下降的功能，冷卻水系統(tǒng)為副槍提供保護(hù)，在副槍的槍體內(nèi)安裝測(cè)量線路，并由副槍的機(jī)械手將測(cè)量用的探頭安裝在副槍上。探頭通過測(cè)量補(bǔ)償導(dǎo)線將測(cè)量信號(hào)傳送至二次表，由二次表將這些信號(hào)處理成溫度值、碳含量、氧電勢(shì)等我們需要的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)傳送至二級(jí)系統(tǒng)，二級(jí)系統(tǒng)可利用數(shù)據(jù)控制煉鋼質(zhì)量。此外，通過二級(jí)系統(tǒng)可計(jì)算得出煉鋼需要多少氧氣和燃料。1 系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)該控制系統(tǒng)由plc

3、系統(tǒng)和中央管理工作站組成，采用plc及其遠(yuǎn)程i/o和觸摸屏op，hmi采用工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)，系統(tǒng)配置了通訊設(shè)備附件，比如olm、計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡等，可實(shí)現(xiàn)副槍系統(tǒng)的全自動(dòng)運(yùn)行。該系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)如圖1所示。通過plc系統(tǒng)和觸摸屏可以在現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)、執(zhí)行命令和顯示副槍的狀態(tài)信息。hmi人機(jī)界面可提供信息、狀態(tài)和操作遠(yuǎn)程管理，其中包含plc和觸摸屏的信息通訊。plc為整個(gè)系統(tǒng)的核心，其編制的程序可作為自動(dòng)化控制的手段。整個(gè)副槍系統(tǒng)包括卷揚(yáng)系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、機(jī)械手系統(tǒng)和測(cè)量系統(tǒng)等?？刂圃O(shè)備和器件包括升降小車、垂直軌道、橫移軌道、變頻器、電機(jī)、傳感檢測(cè)元件、電動(dòng)閥和測(cè)溫表等。plc容易與工業(yè)控制系統(tǒng)連成一個(gè)整體，

4、從而具備擴(kuò)展功能。其接口簡單，可與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)元件快速連接，且電纜敷設(shè)量小，特別適用于煉鋼廠等高溫粉塵環(huán)境。此外，plc還具備故障率低、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。2 plc在副槍系統(tǒng)順序控制中的運(yùn)用2.1 順控過程順控自動(dòng)操作過程為：副槍探頭自動(dòng)從探頭箱內(nèi)伸出將探頭提升至翻轉(zhuǎn)臂翻轉(zhuǎn)臂將探頭從水平方向轉(zhuǎn)為垂直方向橫移臂將翻轉(zhuǎn)臂上的探頭運(yùn)送至副槍的正下方副槍自動(dòng)下降到指定位置并完成探頭的安裝橫移臂撤回至等待位副槍自動(dòng)下槍測(cè)量完成測(cè)量后副槍提升至特定位置橫移臂移動(dòng)到副槍正下方橫移機(jī)械手自動(dòng)抓住探頭副槍向上提至指定位置橫移臂將拔出的探頭移動(dòng)至拋棄位并扔下橫移臂回到起始位置。該自動(dòng)控制屬于順序控制系統(tǒng)，每一步順序控制

5、按照操作副槍流程的要求和副槍配套的機(jī)電設(shè)備的特點(diǎn)設(shè)定和運(yùn)行。2.2 plc程序軟件設(shè)計(jì)按照設(shè)備和i/o定義規(guī)劃程序構(gòu)架，并根據(jù)副槍系統(tǒng)的工藝要求分塊程序（比如fc、fb、db和ob等）；合理利用plc系統(tǒng)軟件中的指令（比如移動(dòng)、時(shí)間、尋址等）定義ri/o的信號(hào)名稱，并利用系統(tǒng)軟件提供的方法編寫各個(gè)程序塊；通過硬件ri/o打點(diǎn)測(cè)試、軟件調(diào)試、單體試車、系統(tǒng)總調(diào)等調(diào)試不斷完善和修改程序；進(jìn)行冷試車和熱負(fù)荷試車。值得注意的是，分塊結(jié)構(gòu)的程序要根據(jù)副槍的工藝特點(diǎn)分成多個(gè)簡單的、規(guī)模較小的控制任務(wù)，使每一個(gè)任務(wù)對(duì)應(yīng)一個(gè)子程序塊，并在子程序中編制plc控制程序，最后由一個(gè)主程序統(tǒng)一管理，以備調(diào)用。3 結(jié)束

6、語該系統(tǒng)主要以西門子s7-400為中心處理器，達(dá)到了順序控制副槍系統(tǒng)的目的。在傳統(tǒng)的測(cè)量方法中，需要停止吹煉以搖平轉(zhuǎn)爐，并手動(dòng)測(cè)溫，完畢后再搖正轉(zhuǎn)爐繼續(xù)吹煉。采用上副槍測(cè)量后，不用停止吹煉就可以測(cè)量爐內(nèi)鋼水的成分和溫度，每爐鋼的冶煉時(shí)間也縮短了78 min，從而提高了轉(zhuǎn)爐的產(chǎn)量。參考文獻(xiàn)1崔堅(jiān).西門子工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信指南m.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.2劉鍇，周海.深入淺出西門子s7-300plcm.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2004.編輯：張思楠 摘 要：隨著工業(yè)控制技術(shù)的不斷發(fā)展，plc工業(yè)控制系統(tǒng)為各式各樣的自動(dòng)化控制設(shè)備提供了可靠的控制應(yīng)用。在具體實(shí)踐中，采用s7-400中央處理器

7、和profibus dp通訊協(xié)議，并利用現(xiàn)場(chǎng)電氣檢測(cè)元件為plc remote i/o提供的檢測(cè)信號(hào)，可達(dá)到順序控制副槍系統(tǒng)的目的。通過介紹plc工業(yè)控制系統(tǒng)，闡述了plc在轉(zhuǎn)爐副槍控制中的應(yīng)用特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：plc系統(tǒng)；副槍工控技術(shù)；煉鋼；自動(dòng)運(yùn)行：tf345 ：a ：2095-6835（2014）20-0026-01副槍是轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)中重要的固定設(shè)備之一，它不僅替代了生產(chǎn)過程中手動(dòng)測(cè)溫、定碳、取樣等環(huán)節(jié)，縮短了煉鋼過程中測(cè)量、取樣的時(shí)間，還促使副槍快速穿梭于轉(zhuǎn)爐中卷揚(yáng)系統(tǒng)和安裝探頭的機(jī)械手及其他輔助設(shè)備之間。采用可編程控制器（plc）作為核心控制器，可通過變頻器為副槍提供上升和下降的功能，冷

8、卻水系統(tǒng)為副槍提供保護(hù)，在副槍的槍體內(nèi)安裝測(cè)量線路，并由副槍的機(jī)械手將測(cè)量用的探頭安裝在副槍上。探頭通過測(cè)量補(bǔ)償導(dǎo)線將測(cè)量信號(hào)傳送至二次表，由二次表將這些信號(hào)處理成溫度值、碳含量、氧電勢(shì)等我們需要的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)傳送至二級(jí)系統(tǒng)，二級(jí)系統(tǒng)可利用數(shù)據(jù)控制煉鋼質(zhì)量。此外，通過二級(jí)系統(tǒng)可計(jì)算得出煉鋼需要多少氧氣和燃料。1 系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)該控制系統(tǒng)由plc系統(tǒng)和中央管理工作站組成，采用plc及其遠(yuǎn)程i/o和觸摸屏op，hmi采用工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)，系統(tǒng)配置了通訊設(shè)備附件，比如olm、計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡等，可實(shí)現(xiàn)副槍系統(tǒng)的全自動(dòng)運(yùn)行。該系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)如圖1所示。通過plc系統(tǒng)和觸摸屏可以在現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)、執(zhí)行命令和顯

9、示副槍的狀態(tài)信息。hmi人機(jī)界面可提供信息、狀態(tài)和操作遠(yuǎn)程管理，其中包含plc和觸摸屏的信息通訊。plc為整個(gè)系統(tǒng)的核心，其編制的程序可作為自動(dòng)化控制的手段。整個(gè)副槍系統(tǒng)包括卷揚(yáng)系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、機(jī)械手系統(tǒng)和測(cè)量系統(tǒng)等?？刂圃O(shè)備和器件包括升降小車、垂直軌道、橫移軌道、變頻器、電機(jī)、傳感檢測(cè)元件、電動(dòng)閥和測(cè)溫表等。plc容易與工業(yè)控制系統(tǒng)連成一個(gè)整體，從而具備擴(kuò)展功能。其接口簡單，可與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)元件快速連接，且電纜敷設(shè)量小，特別適用于煉鋼廠等高溫粉塵環(huán)境。此外，plc還具備故障率低、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。2 plc在副槍系統(tǒng)順序控制中的運(yùn)用2.1 順控過程順控自動(dòng)操作過程為：副槍探頭自動(dòng)從探頭箱內(nèi)伸出將

10、探頭提升至翻轉(zhuǎn)臂翻轉(zhuǎn)臂將探頭從水平方向轉(zhuǎn)為垂直方向橫移臂將翻轉(zhuǎn)臂上的探頭運(yùn)送至副槍的正下方副槍自動(dòng)下降到指定位置并完成探頭的安裝橫移臂撤回至等待位副槍自動(dòng)下槍測(cè)量完成測(cè)量后副槍提升至特定位置橫移臂移動(dòng)到副槍正下方橫移機(jī)械手自動(dòng)抓住探頭副槍向上提至指定位置橫移臂將拔出的探頭移動(dòng)至拋棄位并扔下橫移臂回到起始位置。該自動(dòng)控制屬于順序控制系統(tǒng)，每一步順序控制按照操作副槍流程的要求和副槍配套的機(jī)電設(shè)備的特點(diǎn)設(shè)定和運(yùn)行。2.2 plc程序軟件設(shè)計(jì)按照設(shè)備和i/o定義規(guī)劃程序構(gòu)架，并根據(jù)副槍系統(tǒng)的工藝要求分塊程序（比如fc、fb、db和ob等）；合理利用plc系統(tǒng)軟件中的指令（比如移動(dòng)、時(shí)間、尋址等）定義r

11、i/o的信號(hào)名稱，并利用系統(tǒng)軟件提供的方法編寫各個(gè)程序塊；通過硬件ri/o打點(diǎn)測(cè)試、軟件調(diào)試、單體試車、系統(tǒng)總調(diào)等調(diào)試不斷完善和修改程序；進(jìn)行冷試車和熱負(fù)荷試車。值得注意的是，分塊結(jié)構(gòu)的程序要根據(jù)副槍的工藝特點(diǎn)分成多個(gè)簡單的、規(guī)模較小的控制任務(wù)，使每一個(gè)任務(wù)對(duì)應(yīng)一個(gè)子程序塊，并在子程序中編制plc控制程序，最后由一個(gè)主程序統(tǒng)一管理，以備調(diào)用。3 結(jié)束語該系統(tǒng)主要以西門子s7-400為中心處理器，達(dá)到了順序控制副槍系統(tǒng)的目的。在傳統(tǒng)的測(cè)量方法中，需要停止吹煉以搖平轉(zhuǎn)爐，并手動(dòng)測(cè)溫，完畢后再搖正轉(zhuǎn)爐繼續(xù)吹煉。采用上副槍測(cè)量后，不用停止吹煉就可以測(cè)量爐內(nèi)鋼水的成分和溫度，每爐鋼的冶煉時(shí)間也縮短了78

12、 min，從而提高了轉(zhuǎn)爐的產(chǎn)量。參考文獻(xiàn)1崔堅(jiān).西門子工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信指南m.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.2劉鍇，周海.深入淺出西門子s7-300plcm.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2004.編輯：張思楠 摘 要：隨著工業(yè)控制技術(shù)的不斷發(fā)展，plc工業(yè)控制系統(tǒng)為各式各樣的自動(dòng)化控制設(shè)備提供了可靠的控制應(yīng)用。在具體實(shí)踐中，采用s7-400中央處理器和profibus dp通訊協(xié)議，并利用現(xiàn)場(chǎng)電氣檢測(cè)元件為plc remote i/o提供的檢測(cè)信號(hào)，可達(dá)到順序控制副槍系統(tǒng)的目的。通過介紹plc工業(yè)控制系統(tǒng)，闡述了plc在轉(zhuǎn)爐副槍控制中的應(yīng)用特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：plc系統(tǒng)；副槍工控技術(shù)；煉鋼；自動(dòng)運(yùn)行

13、：tf345 ：a ：2095-6835（2014）20-0026-01副槍是轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)中重要的固定設(shè)備之一，它不僅替代了生產(chǎn)過程中手動(dòng)測(cè)溫、定碳、取樣等環(huán)節(jié)，縮短了煉鋼過程中測(cè)量、取樣的時(shí)間，還促使副槍快速穿梭于轉(zhuǎn)爐中卷揚(yáng)系統(tǒng)和安裝探頭的機(jī)械手及其他輔助設(shè)備之間。采用可編程控制器（plc）作為核心控制器，可通過變頻器為副槍提供上升和下降的功能，冷卻水系統(tǒng)為副槍提供保護(hù)，在副槍的槍體內(nèi)安裝測(cè)量線路，并由副槍的機(jī)械手將測(cè)量用的探頭安裝在副槍上。探頭通過測(cè)量補(bǔ)償導(dǎo)線將測(cè)量信號(hào)傳送至二次表，由二次表將這些信號(hào)處理成溫度值、碳含量、氧電勢(shì)等我們需要的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)傳送至二級(jí)系統(tǒng)，二級(jí)系統(tǒng)可利用數(shù)

14、據(jù)控制煉鋼質(zhì)量。此外，通過二級(jí)系統(tǒng)可計(jì)算得出煉鋼需要多少氧氣和燃料。1 系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)該控制系統(tǒng)由plc系統(tǒng)和中央管理工作站組成，采用plc及其遠(yuǎn)程i/o和觸摸屏op，hmi采用工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)，系統(tǒng)配置了通訊設(shè)備附件，比如olm、計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡等，可實(shí)現(xiàn)副槍系統(tǒng)的全自動(dòng)運(yùn)行。該系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)如圖1所示。通過plc系統(tǒng)和觸摸屏可以在現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)、執(zhí)行命令和顯示副槍的狀態(tài)信息。hmi人機(jī)界面可提供信息、狀態(tài)和操作遠(yuǎn)程管理，其中包含plc和觸摸屏的信息通訊。plc為整個(gè)系統(tǒng)的核心，其編制的程序可作為自動(dòng)化控制的手段。整個(gè)副槍系統(tǒng)包括卷揚(yáng)系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、機(jī)械手系統(tǒng)和測(cè)量系統(tǒng)等?？刂圃O(shè)備和器件包括升降小車、

15、垂直軌道、橫移軌道、變頻器、電機(jī)、傳感檢測(cè)元件、電動(dòng)閥和測(cè)溫表等。plc容易與工業(yè)控制系統(tǒng)連成一個(gè)整體，從而具備擴(kuò)展功能。其接口簡單，可與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)元件快速連接，且電纜敷設(shè)量小，特別適用于煉鋼廠等高溫粉塵環(huán)境。此外，plc還具備故障率低、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。2 plc在副槍系統(tǒng)順序控制中的運(yùn)用2.1 順控過程順控自動(dòng)操作過程為：副槍探頭自動(dòng)從探頭箱內(nèi)伸出將探頭提升至翻轉(zhuǎn)臂翻轉(zhuǎn)臂將探頭從水平方向轉(zhuǎn)為垂直方向橫移臂將翻轉(zhuǎn)臂上的探頭運(yùn)送至副槍的正下方副槍自動(dòng)下降到指定位置并完成探頭的安裝橫移臂撤回至等待位副槍自動(dòng)下槍測(cè)量完成測(cè)量后副槍提升至特定位置橫移臂移動(dòng)到副槍正下方橫移機(jī)械手自動(dòng)抓住探頭副槍向上提至指

16、定位置橫移臂將拔出的探頭移動(dòng)至拋棄位并扔下橫移臂回到起始位置。該自動(dòng)控制屬于順序控制系統(tǒng)，每一步順序控制按照操作副槍流程的要求和副槍配套的機(jī)電設(shè)備的特點(diǎn)設(shè)定和運(yùn)行。2.2 plc程序軟件設(shè)計(jì)按照設(shè)備和i/o定義規(guī)劃程序構(gòu)架，并根據(jù)副槍系統(tǒng)的工藝要求分塊程序（比如fc、fb、db和ob等）；合理利用plc系統(tǒng)軟件中的指令（比如移動(dòng)、時(shí)間、尋址等）定義ri/o的信號(hào)名稱，并利用系統(tǒng)軟件提供的方法編寫各個(gè)程序塊；通過硬件ri/o打點(diǎn)測(cè)試、軟件調(diào)試、單體試車、系統(tǒng)總調(diào)等調(diào)試不斷完善和修改程序；進(jìn)行冷試車和熱負(fù)荷試車。值得注意的是，分塊結(jié)構(gòu)的程序要根據(jù)副槍的工藝特點(diǎn)分成多個(gè)簡單的、規(guī)模較小的控制任務(wù)，使每一個(gè)任務(wù)對(duì)應(yīng)一個(gè)子程序塊，并在子程序中編制plc控制程序，最后由一個(gè)主程序統(tǒng)