ABB 086444-005 MPRC 086444-005
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1997年太钢引进的按国二十辊轧机、冷热不锈带钢退火线、光亮线等新装备,是以扩大不锈钢生产能力。冷轧煤气混合加压站,是太钢不锈带钢退火线的配套设施,有加压机3台,气源为高炉煤气、焦炉煤气。由于生产线工况不稳而造成用量大幅度频繁波动;同时由于气源管网方面的状况较差,高炉煤气压力波动范围3—10kPa,焦炉煤气压力波动范围1.5。6.5kPa;其波动有时频率很快,仅靠仪表调节产生震荡,无法通过人工调节;经常出现长时间的低压,造成混压困难,甚至造成高炉煤气蝶阀关闭、机前负压的险兆。ABB 086444-005 MPRC 086444-005
太钢于1999年6月采用了西门子SIMATICS7—300PLC、德国UNI公司热值仪、西门子变频技术等进行全过程自动控制改造,实现了混合煤气热值、加压机后压力双稳定的目标,确保了不锈钢的正常生产,节能效益非常可观。
1 系统概要
改造后的系统构成复杂,仅调节阀就有九个,此外还要增加变频器,由计算机控制切换调节3台风机转速;增加热值仪,串级调节高焦配比。采用西门子S7—300PLC和研华IPC 610工控机构成DCS系统。S7—300PLC作为下位机来实现所有信号的采集、运算、调节,其特点是:模块化、无排风结构、易于实现分散、运行可靠、性价比高。CP5611卡为S7—300PLC与工控机的通讯接口卡,具有RS485接口和87.5kbps的通信速率,传输距离可达50m,使用中继器可达9100m。
2 控制原理
本系统含四个调节回路:
2.1热值调节
热值是用户气源的主要质量指标之一。
冷轧煤气7昆合加压站以高炉煤气为主气,它不可控制,取决于用户用量;焦炉煤气为辅气,要求控制其两道阀门,使高、焦配比约4:1。
2.1.1“高焦限幅”辅热值
本回路为一串级、交叉限幅调节系统。以热值调节为主环,焦炉煤气流量调节为副环,加入了高焦煤气流量单交叉限幅。焦炉煤气流量的设定值不单单取决于热值调节器输出信号,而且受到高炉煤气流量的瞬时值的限制,即按高、焦理论配比值求出应配焦炉煤气流量值,乘以1.05和0.95作为输出信号的上、下限幅值。
该控制思想一则使焦炉煤气流量调节器的调节量不至于过大,从而使高焦配比值在小范围内波动;二则使主环调节器不至于产生调节饱和,加快了滞后较大的主环的动态响应,改善了系统的调节品质。
对热值仪信号故障也有保护性,在实际的运行中,我们发现工人有时忘记了给热值仪过滤器排水,使煤气人口压力太低,燃烧不够,造成仪表信号显示偏低很多,即使焦炉煤气阀开到最大,也不可能把热值调至“正常”,但此时热值调节器输出信号受到高炉煤气流量的交叉限幅,故在此三个信号中,最终以上限值为焦炉煤气流量调节器的设定值,从而使焦炉煤气流量调节阀被约束在了一定的阀位,最终使混合煤气热值波动稳定在一定范围内。