高爐鼓風(fēng)機控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用.pdf

1、在冶金企業(yè)中，高爐鼓風(fēng)機是非常重要的復(fù)雜設(shè)備，為了確保其能夠穩(wěn)定、安全、高效的工作，設(shè)計并實現(xiàn)高爐鼓風(fēng)機的計算機控制是十分重要的。本文結(jié)合高爐鼓風(fēng)機的特點就控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和控制方法進(jìn)行了深入分析和研究，從信號采集、信號分析、PID控制運算、輸出控制、安全保護(hù)等整個鼓風(fēng)機控制系統(tǒng)回路的各個組成環(huán)節(jié)出發(fā)，分別進(jìn)行了設(shè)計和優(yōu)化。在提高控制系統(tǒng)的控制精度的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高了大型鼓風(fēng)機運行的可靠性、安全性、穩(wěn)定性，為高爐的擴容和提產(chǎn)提供了可靠保

2、障。 高爐鼓風(fēng)機的控制是以邏輯控制、聯(lián)鎖控制為主。從這個方面考慮，具備較強邏輯控制功能的PLC系統(tǒng)是一個理想的選擇。從性能上來看，PLC產(chǎn)品已經(jīng)具備了很強的模擬量處理能力和穩(wěn)定性，能夠滿足本控制系統(tǒng)對模擬信號處理和穩(wěn)定性的要求。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來看，PLC系統(tǒng)兼容工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，從而為系統(tǒng)間的通訊和擴展提供了更多的空間。因此，選擇PLC系統(tǒng)作為控制系統(tǒng)的主體兼顧了設(shè)備投資和控制效果。 具體研究及設(shè)計、改造內(nèi)容是鼓風(fēng)機西門子S7

3、-400控制系統(tǒng)的硬件架構(gòu)、控制模型的應(yīng)用及5臺機組控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)通訊實現(xiàn)相互監(jiān)視、操作。 1.PLC控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計采用德國西門子公司大型、主流的PLC控制系統(tǒng)S7-400作為控制系統(tǒng)主體架構(gòu)，實現(xiàn)機組的啟動、調(diào)整、調(diào)節(jié)、停機及安全保護(hù)等主要功能。更新現(xiàn)場的信號采集裝置和控制輸出的執(zhí)行機構(gòu)等，從現(xiàn)場到控制系統(tǒng)對整個控制回路進(jìn)行優(yōu)化。 2.控制系統(tǒng)控制模型設(shè)計軟件設(shè)計采用了大量先進(jìn)的控制技術(shù)和控制思想：防喘振變增益自動

4、調(diào)節(jié)、靜葉調(diào)節(jié)和防喘振調(diào)節(jié)的解耦控制、重要信號的三選二判斷、靜葉定風(fēng)壓/定風(fēng)量選擇控制、串級控制等。這些控制思想保證了機組的安全可靠運行，擴大了鼓風(fēng)機運行區(qū)域。 3.鼓風(fēng)機控制系統(tǒng)間通訊監(jiān)控層的通訊采用開放的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，并通過交換器和光纖收發(fā)器實現(xiàn)新改造的1＃鼓風(fēng)機的S7-400控制系統(tǒng)與其余4組鼓風(fēng)機控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)5臺機組信號的無縫連接。5臺鼓風(fēng)機控制系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)了在一個操作站上可對5臺鼓風(fēng)機進(jìn)行監(jiān)控、操作，提高了