连铸机控制系统优化改造实践.pdf
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1、总第2 11期2023年第8 期生产实践摘要:连铸机是冶金行业连铸生产过程中重要的设备。介绍张宣科技连铸机中包烘烤器电气自动化的PLC控制系统、连铸滑动水口手操盒控制系统、连铸切后辊道变频控制等优化改造后,降低了设备故障率,保证了设备运行的安全系数,提升了连铸机系统运行的质量和效率。关键词:连铸机;PLC;控制系统;改造中图分类号:TG2480前言随着我国进人高质量发展新阶段,钢铁行业面临着结构性过剩局面,河钢集团张宣科技金属材料公司(全文简称张宣科技)积极高效地推进企业转型升级工作,努力成为河钢转型升级、高质量发展的典范,为建设最具竞争力钢铁企业贡献力量,打造出一个更具活力和竞争力的全新企业
2、,成为钢铁企业转型升级的排头兵1。张宣科技连铸机采用独创的全弧形连续矫直铸机工艺,配置了蝶式液压升降钢包回转台,全程无氧化保护浇铸、钢包下渣监测、结晶器液面自动控制技术、结晶器电磁搅拌技术、连续矫直技术、红外自动定尺切割等先进技术。投产以来,中包烘烤器、大包滑动水口、切后辊道作为连铸生产中的承上启下工艺,发挥着重要的纽带作用,是重要的生产工艺设施。1应用背景通过对连铸机过往生产情况的细致分析,发现存在安全隐患。1)中包烘烤器操作箱内部接线不规范且操作箱箱体锈蚀、变形严重,一旦出现故障,维修人员需花费大量时间查找接线来源,故障处理时间长,易影响烘烤时间,造成烘烤时间短,进而影响连铸的正常生产且受
3、现场环境影响。2)当大包回转台转动时,易出现操作人员或其他情况误碰手操盒按钮导致滑动水口突然打开,钢水洒落到平台的现象,存在设备安全隐患。3)切后辊道存在着因切割前后衔接段辊道转速前慢后快的问题,有必要进行优化改造2总体思路1)中包烘烤器电气自动化控制系统改造。烘烤器控制原来为纯电气控制,在柜内安装新的PLC模块、断路器、接触器、热继,在箱门安装触摸屏面板、按钮、电源指示灯等电气元件,从热继下口引出2 根3 4mm的线缆,分别接至现场引风机电机与液压电机,将电收稿日期:2 0 2 3-0 3-2 7作者简介:郝胜涛(19 7 6 一),男,大学,毕业于辽宁鞍山钢铁学院自动化专业,自动化高级工程
4、师,现任河钢集团张宣科技金属材料公司作业长,从事炼钢电气自动化技术管理工作。山西冶金ShanxiMetallurgy连铸机控制系统优化改造实践郝胜涛(河钢张宣科技金属材料公司,河北宣化0 7 510 0)文献标识码:A接点压力表改为压力变送器,编写烘烤器PLC程序,制作触摸屏画面。2)连铸滑动水口控制系统优化改造。在程序中增加大包旋转时滑动水口不能打开的连锁,采集驱动大包回转台电机动作的变频器的信号为条件。当变频器动作时,输出禁止连铸滑动水口手操盒动作的信号,切断手操盒与驱动水口动作油缸的联系,这样,在大包回转台转包时,即使出现误碰、误操作滑动水口也不会打开,进一步提升了设备运行可靠性,为连铸
5、的连续生产提供了安全保障。3)切后辊道电气自动化控制系统改造。将辊道电机由直接启动的接触器控制改为变频器控制,使电机低速平稳运行。利用检修时间,在电气柜内安装变频器,通过C网将变频器连入网络并对网络进行规划,同时编写辊道电机程序,确定电机频率与拉钢速度关系,使变频器输出频率带动的辊道转速与生产拉钢速度匹配,在操作画面中增加变频器的反馈值。在PDA软件中采集关于辊道电机运行的各个输入、输出信号,在线记录和离线分析这些信号。3实施方案3.1中包烘烤器电气自动化控制系统改造3.1.1PLC控制柜改造烘烤器控制原来为纯电气控制,现加装一套新控制柜体,在柜内安装新的PLC模块、断路器、接触器、热继,在箱
6、门安装触摸屏面板、按钮、电源指示灯等电气元件,重新配置一套新的烘烤器PLC控制柜。3.1.2程序编制及制作触摸屏画面使用用软件为西门子公司的V4.0STEP7MicroWINSP9进行PLC和通讯编程。程序控制分为手动控制和触摸屏控制。主要实现的控制连锁如下:1)因为烘烤器有常明火,打开燃气阀,打开引风机,点火,烘烤器开始工作。2)烘烤器在烘烤过程中如煤气压力降至设定值Total 211No.8,2023DOI:10.16525/14-1167/tf.2023.08.058文章编号:16 7 2-1152(2 0 2 3)0 8-0 148-0 32023年第8 期郝胜涛:连铸机控制系统优化改
7、造实践149.以下,煤气切断阀动作将管路煤气切断,延时10 s后报警器报警。3)烘烤器在烘烤过程中如火焰检测装置检测不到火焰,煤气切断阀动作将管路煤气切断,延时10 s后报警器报警。4)如果火焰检测装置损坏或压力变送器损坏而现场火焰、压力正常时,采取在触摸屏将火焰检测装置、压力变送器强制的方法,确保烘烤器装置正常运行。5)液压电机启动之后可进行烘烤臂升降操作。中包烘烤器控制连锁程序如下图1所示。网络4网络标题网络注释燃气阀1关:10.5气阀11关:Q0.3HH触摸屏燃气阀1-:M10.7火焰检测1强制:V10.2.火焰1报警:Q1.6H燃气压力低1强:V10.0压力1低报警:0 1.4H触摸屏
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