数字主令在炼铁高炉中的应用

作者：邯郸新兴铸管股份有限公司 徐玉周

欢迎访问e展厅 展厅 1 炼钢炉/冶金机械展厅 连铸机, 轧钢机, 熔炼炉, 水冷套, 电炉铁芯, ... 在炼铁高炉的生产中，主令控制器是卷扬最为关键的核心控制设备，一旦上料的主卷扬发生故障维护及调整非常麻烦，将直接导致整个炼铁高炉生产的停滞，造成高炉上料中断，给炼铁生产带来重大经济损失。 目前，国内炼铁高炉主卷扬控制方式还普遍采用传统的LK系列机械触点工作模式，在实际使用过程中存在着许多先天性的缺限和不足，如故障率高、精确度差、调整费时、不适应自动化生产需要等等弊端。随着计算机技术、自动化控制技术迅猛发展，越来越多现代化的先进控制手段和方法被应用到生产实践当中,但主令控制器的改进一直滞后，数字主令的诞生使这一现状得到了根本性的改变。 新兴铸管公司第二炼铁部在2003年10月份的高炉大修方案中经过认真的技术论证、深入厂家考察，果敢地采用了这一新型专利产品，经过一年左右的运行实践，证明了当时高炉大修方案选择的正确性，数字主令的应用显著提高了炼铁高炉的生产效率、方便了现场管理、减轻了日常维护的困难，提高了经济效益，高性价比产品的综合效益及优势得到很好的体现，先进设备和工艺的采用充分保证了生产任务的顺利完成。同时，为进一步提高公司综合管理水平，增强企业发展后劲，实现控制工艺上水平、上档次提供了成功的改造模式，相继在此后的1＃高炉改造、芜湖新兴高炉改造中都采用了数字主令的控制方式。本文将就数字主令的原理、工作过程、产品特性、在炼铁高炉主卷扬中的应用和效果做较为详尽的阐述。 数字主令是将先进的编码检测技术和现代化的自动化控制模式相结合、并针对生产现场的实际情况而开发出的更新换代产品，其工作过程实际上就是自成体系的一个反馈控制单元，因而又被称作自控主令（ZKLK系列）。设计思想是采用弱电控制强电、以程序逻辑代替机械触点的动作，因而从根本上解决了可靠性能差、响应速度慢、控制精度低、调整与维护麻烦、通讯和保护困难、显示物位不直观等一系列技术问题，使主令控制器这一工业生产中的核心设备从性能上发生了质的飞跃，能满足和适应需要精确定位(或限位)的控制场合，如：高炉主卷扬、转炉定位、炼钢氧枪定位、纺织造纸卷料定长控制等等，取代老式LK系列主令成为现代工业生产与控制技术发展要求的必然。 产品结构及工作原理： 产品主要由传感器单元、处理控制单元、电缆及联接单元三部分组成。核心部件采用先进、可靠的SIMATIC可编程序控制器（PLC）和OMRON旋转编码器组成。系统通过齿轮（或链轮）将主卷扬减速机的低速轴同传感器箱啮合（安装位置和方法与老式主令相同），减速机带动卷扬滚桶转动，从而实现对料车（氧枪等）位置移动的控制，并将移动的距离传给旋转编码器产生位置码送给PLC，通过其CPU的程序处理（译码、运算、分析）实现精确定位或限位，发送相应的控制信号和保护输出，这样，被控对象的位置就实现控制；同时，控制箱上的操作面板通过PPI通讯与PLC联接，这一良好的人机界面使得被控对象的当前位置显示准确直观、参数的设定与调整简捷方便。 ZKLK系列主令控制器的特点： ①故障率低：由于自控主令采用无触点的高精度传感器，避免了工作环境恶劣的影响，同时用程序逻辑代替机械触点的动作，因而从根本上极大提高了设备的可靠性，故障率几乎为零。 ②控制精度高：装置采用了数字化的控制模式，精确度可达毫米级，因而能满足各种应用场合的需要。 ③调整方便：操作面板这一良好的人机界面，使得限位参数的调整准确、方便快捷，显示直观清晰。 ④符合自动化生产的要求：装置选用先进的控制手段和产品，通讯功能符合DCS、现场总线等现代控制系统的技术标准和要求。 ⑤性价比高：数字主令的零故障率、高精确度、调整的方便快捷、免维护的特性，无一不昭示出其极高的性价比。只要能为用户减少一次恶性事故那已是物超所值了。 正是因为数字主令具有以上的特点，我们结合新兴铸管第二炼铁部的具体情况，制订了积极稳妥的高炉改造方案，首先在2＃高炉的大修中选用，同时将原来的一台老式LK机械主令保留做为安全备用，具体执行方案是…。 经过一年左右的运行实践证明了ZKLK数字主令的先进性、优越性和可靠性，在高炉主卷扬的主令控制中可放心使用，因而在后来的1＃高炉、芜湖新兴的高炉造中… 该产品可广泛适用于冶金、水利、石油化工、造船、造纸、矿山、港口机械、纺织、仓储等工业生产和自动化控制技术领域。在位移(角度)测量显示和定位、大量程(长距离)限位或定位、卷料定长测量控制等高精度场合，都是最理想的工控自动化产品。 ZKLK系列产品是现代自动化控制技术与传统工业控制模式的结晶，核心部件：检测、显示及处理控制单元，均来自国际知名公司产品(Omron、Siemens)。整个设备采用精巧的制作、完善的产品结构、高精度的电子检测元件、先进可靠的可编程控制器PLC、中文液晶显示界面、良好快捷的调整方式、完美的程序开发、能与上端PLC或控制网络的联接，处处昭示了这一高科技产品的先进性、可靠性、稳定性、性价比。 具体适用场合有：高炉主卷扬、转炉定位、炼钢氧枪定位、探尺、溜槽定位、竖炉卷扬、无缝轧制、煤(料)车控制、闸门开度、阀门开度、船闸提升与定位、提升机吊车定位、行车天车定位、自动仓储、推焦杆定位、平煤定位、造纸纺织卷料定长等等。 正是由于ZKLK产品本身所具有的良好特性：设计模式上采用弱电控制强电、以程序逻辑进行数据处理并输出控制与保护信号，因而从根本上解决了老式产品(如：LK系列主令) 在应用场合中暴露出的：可靠性能差、响应速度慢、控制精度低、调整与维护麻烦、通讯和保护困难、显示物位不直观、与现代控制技术及体系融合性差等一系列技术问题，使得工业生产中的核心设备从性能上发生了质的飞跃。因而，在应用上取代老式LK系列主令控制器，也就成为现代工业生产与控制技术发展要求的必然! 作者简介 赵相文：新兴铸管电气主管，毕业于西安建筑科技大学，负责生产及技术项目的改造； 徐玉周：恒宇公司自动化工程师，毕业于华北工学院，长期从事自动化控制工程及项目的管理，多篇论文在国家一级刊物发表，其中一篇被美国通用公司收录于《典型应用论文集》。 联系方式：13598122735xyza@163.com 作者单位：邯郸新兴铸管股份有限公司 地址：河北邯郸新兴铸管股份有限公司第二炼铁部056308 Email：zxwen@126.com (end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (1/25/2006)