АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЗАГРУЗКОЙ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ.

Данная система разработана и внедрена на доменной печи №2 ОАО "Северсталь" (г. Череповец, Россия).
Основная задача разработки комплексной АСУ загрузкой шихты вызвана необходимостью достижения максимальных технико-экономических показателей доменного производства. Характер загрузки шихты в доменную печь определяет ход ее технологического процесса, поэтому одним из основных условий экономичного и эффективного функционирования доменной печи является распределение газа по ее сечению, что зависит от системы загрузки печи, степени и уровня ее автоматизации.
В составе разработанной системы загрузки:
транспортная система подачи шихты, состоящая их двух одинаковых комплексов механизмов с правой и левой сторон скипового подъемника;
засыпная система, состоящая из большого и малого конусов;
вращающийся распределитель шихты.
АСУ предусматривает реализацию функций оперативного контроля, учета и управления процессом загрузки доменной печи:
сбор и обработку информации о процессе загрузки и состоянии оборудования;
анализ состояния оборудования;
выбор рациональных режимов ведения процесса загрузки;
технологические блокировки, сигнализации и защиты;
выработку технологических управляющих воздействий;
передачу управляющих воздействий на исполнение, их реализацию и контроль;
оперативное отображение состояния процесса загрузки и оборудования;
оперативное управление технологическим оборудованием;
хранение и резервирование данных;
внутрисистемный и межсистемный обмен данными (информацией);
документирование хода процесса загрузки, состояния оборудования;
диагностику комплекса технических средств системы, оборудования КИП и А.
АСУ загрузки доменной печи реализована в виде двухуровневой распределенной системы со следующим группированием выполняемых функций:
верхний уровень - отображение и архивирование информации;
нижний уровень - сбор/обработка информации и управление процессом, система противоаварийной защиты.
Технические средства верхнего уровня включают три взаимозаменяемые рабочие станции оперативного управления с 19-ти дюймовыми дисплеями, две взаимозаменяемые операторские панели, сервер и мнемощит.
Технические средства нижнего уровня реализованы на базе программируемых логических контроллеров CS1H компании OMRON. Для повышения живучести системы управления было предусмотрено аппаратное резервирование (дублирование) компонентов.
Сбор информации и выдача управляющих воздействий по каждому управляемому устройству объекта осуществляется при помощи удаленных модулей ввода/вывода по сети CompoBus.
Связь с частотными преобразователями приводов осуществляется по сети DeviceNet.
Связь между основным и резервным контроллерами, а также с рабочими станциями и операторскими панелями осуществляется по сети Controller Link. Рабочие станции и сервер объединены в локальную вычислительную сеть Ethernet.
Для получения информации о месте расположения движущихся устройств, таких, как скип, большой и малый конусы, ВРШ, зонды и т.п. в системе использованы контроллеры положения компании OMRON.
Человеко-машинный интерфейс в системе обеспечивается:
NS - терминалами;
рабочими станциями.
Наблюдаемая система по сравнению с известными выгодно отличается гибкостью организации программы подач и набора смесей.
Внедрение данной системы позволило повысить точность дозирования материалов; увеличить количество подач до 78 - 82 в смену, что значительно превышает существовавшие возможности (68 - 70 при старой системе).
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТРАКТОМ ПОДАЧИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ В ШАХТНУЮ ПЕЧЬ

Данная система спроектирована и внедрена (сдана в промышленную эксплуатацию) для шахтной печи №2 электросталеплавильного цеха (далее ЭСПЦ) ОАО "Северсталь" (Россия, г. Череповец).
Целями создания системы являются:
обеспечение персонала оперативной информацией о ходе процесса загрузки;
снабжение информацией о расходе сыпучих материалов и ферросплавов на каждую плавку.
Технологических объектом управления является комплекс технических средств, обеспечивающих работу тракта подачи сыпучих (далее ТПС):
конвейеры;
вибропитатели;
аспирационные задвижки;
весовая тележка;
ленточные дозаторы;
виброжелоба.
Тракт подачи сыпучих материалов в шахтную печь для данного случая представляет собой 3 участка:
выгрузка материала из приемных бункеров и загрузка его в накопительные бункера (подсистема загрузки накопительных бункеров);
выгрузка материала из накопительных бункеров и загрузка его через промежуточный весовой бункер в расходные бункера (подсистема загрузки расходных бункеров);
выгрузка материала из расходных бункеров и подача его в печь (подсистема подачи ферросплавов).
Все подсистемы полностью самостоятельны и могут функционировать независимо друг от друга.
Данная АСУ выполнена на базе программируемых логических контроллеров S7-400 ф. SIEMENS.
АСУ ТПС выполняет следующие функции:
первичный сбор и обработка показаний технологических параметров;
отображение состояния технологического оборудования (в т.ч. аварийного);
отображения показаний технологических параметров;
автоматическое управление технологическим оборудованием и трактом в целом при помощи операторской станции;
дистанционное управление технологическим оборудованием и трактом в целом при помощи операторской станции;
протоколирование всех аварийных состояний оборудования и технологических участков;
протоколирование событий, связанных с действиями операторов.
Система разделена на два логических уровня:
уровень контроллеров;
уровень АРМ операторов.
Связь контроллеров с операторскими станциями осуществляется при помощи сети Industrial Ethernet.
На уровне контроллеров осуществляется сбор данных об уровнях в расходных и накопительных бункерах, массе материала в весовом бункере и в весовой тележке, сбор информации о состоянии технологического оборудования (наличие питающего напряжения, готовность к работе, работа, авария и т.д.), а также выдачу сигналов по их управлению.
На уровне операторских станций осуществляется отображение работы каждого из участков тракта в виде мнемосхем, таблиц и графиков, технологических параметров для каждого из участков, отображение сообщений о неисправностях оборудования, а также дистанционное управление отдельными механизмами каждого из участков.
Уровень контроллеров имеет распределенную структуру:
сбор информации и выдача управляющих сигналов осуществляется при помощи станций распределенного (удаленного) ввода-вывода;
связь с контроллерами и станциями распределенного ввода-вывода осуществляется при помощи сети Profibus DP.
Для разработки программного обеспечения контроллеров использовался стандартный пакет программирования контроллеров SIEMENS STEP7.
В качестве пакета разработки ПО станций операторов использовалась среда InTouch v9.0 компании Wonderware.
Информационная связь между контроллерами и станциями операторов осуществлялась при помощи пакета SIMATIC NET компании SIEMENS и утилиты OPCLink компании Wonderware. А связь между SIMATIC NET и OPCLink - по протоколу DDE.
Система также осуществляет связь со смежными системами, такими как АСУ шахтной печи и система учета расхода сыпучих и ферросплавов.
К достоинствам системы можно отнести высокую точность дозируемого материала, что обеспечивается плавным управлением производительностью вибрационных питателей и ленточных дозаторов.
|