邹春龙

(西林钢铁集团有限责任公司 检修公司，黑龙江 伊春153025)

西林钢铁集团新投入6#高炉容积是1260m3，采用主皮带上料，槽下焦炭或烧结直接到上料主皮带。原料皮带上料的实际情况受地理空间位置所限，高炉本体的位置距离原料料仓的位置远，2条主上料皮带:TS102皮带100.456m，TS103皮带263.611m;1条上矿皮带:TS101皮带239.865m;1条上焦皮带TC101皮带317.811 m。上料胶带机水平输送距离合计658.132m，皮带带速2m/s，矿石从称量斗运输到炉顶受料斗胶带机需要用时5'24″，皮带运输中间没有中间斗。这在国内是非常罕见的，上料自动控制相对复杂化。

1 工艺流程简介

由于烧结系统是大滞后系统，提前预报是解决控制滞后的有效方法。为实现提前预报，槽下供料设置有4个焦炭槽，焦槽下设有筛分、焦炭斗及碎焦胶带机等设备。焦炭由焦炭筛筛分后，筛上块焦排放到TC101焦炭胶带机上送入焦炭称量斗内。筛下碎焦排放到TB101碎焦胶带机上:小块焦回收时，碎焦经碎焦电液翻板引入碎焦筛，筛分后，大于10mm的小块焦经TN101焦丁皮带机输送到小块焦槽内，小于10mm的粉焦直接排入粉焦仓;小块焦不回收时，碎焦电液翻板转换到另一侧，碎焦直接排入粉焦仓。

矿槽设有大小料槽共12个:3个烧结矿、2个块矿、1个焦丁，3个球团矿槽。原料上料系统是炼铁高炉重要组成部分。

2 控制功能需求

2.1 称量斗排料程序控制

排料程序用来控制槽下设备动作的顺序。排料程序是根椐炉顶要料指令及预先选定的排料方式进行工作。每次排料的顺序可以任意设定。

2.2 称量控制

当矿石称量斗内料空(0%)，闸门关闭，无异常时称量开始。启动烧结矿振动筛及给料机，当称量值达到称量设定值的余振量(可调)时，给料机的电机停止工作，延时(可以调整)停止振动筛电机停止工作，称量结束(若称量设定值达到105%时发出音响报警信号)。焦炭称料斗的称量只启动振动筛控制原理同上。

2.3 皮带输送机的运转控制

矿槽槽下返矿、返焦及上料胶带输机送均为连续运转。上料主皮带为连续运转，在炉顶头轮附近和尾部下料点附近分别设有模拟料流检测点，用于料头OK检查点和料尾OK检查点。当上料主皮带机上炉料的料头到达料头检查点时，检查炉顶设备受料是否准备好，若未准备好，上料主皮带机应立即停机，待得到炉顶设备受料准备好的指令后方能继续运行。实现模拟跟踪显示，并在画面上显示出来，以便操作人员监视和了解上料过程中原料料的运行情况。

2.4 称量误差补正及称量显示

各种原、燃料均设称量误差补正，称量误差补正的原则是本称量漏斗的称量误差由该斗补，与其它斗无关。其补正的方式为:本称量漏斗的称量误差累积到规定值后待下次称量时补正。各个称量漏斗当前的称量实际值在中控室显示，也可在中控室进行称量值的设定及修改。

2.5 铁检除装置控制

在TS101矿石胶带机和TC101焦炭胶带机上各设一套废铁检除装置。该装置为机电一体化，可以通过选择操作方式实现本地和远程自动，当废铁经过金属探测器时，将信号发送给废铁检除装置，则废铁检除装置按预先设定的程序自动将混入物料中的铁块检除。

2.6 槽下液压站系统控制

矿焦 槽闸门采用液压传动。焦槽设有4闸门，矿槽设有12闸门，在矿焦槽下配置一个液压站。实现就地及远程控制启停，液压站数据实时显示在中控室的监视器上。

3 RSLogix5000软件介绍

RSLogix 5000功能强大，方便实用。RsLogix 5000编程软件除了为顺序控制提供梯形图编程外，还可以为运动控制提供完整的编程及调试支持。RSLogix 5000可同时完成顺序控制与运动控制。使用RSLogix 5000软件可以完全实现对模块的设置和监视 通过I/O实现ControlLogix背板连接所有模块相关数据都包含在一个处理器数据对象中，这便于配置，监视和连接模块参数，高度集成的指令集，大大提高了生产效率。

4 PLC控制程序的设计

原料上料系统涉及到全自动程序和手动控制程序。设备的控制是典型的顺序控制，每个控制模块的工作循环是从开始，一步一步有条不紊地进行，每一步的执行都会来判断每一步是否完成，并决定是否启动下一步。

4.1 自动要料的控制工艺流程:

流程说明。启动开始上料程序，选择上料的方式:根据工艺的需求有自动和手动要料方式。手动要料主要伴随高炉炉顶的工艺状况，人工判断具备条件时采取的要料方式。而自动要料方式是根据高炉生产的节奏采用了三种不同的要料方式来满足高炉生产工艺。第一种采用探尺的状态信号，在料罐满➔探尺提尺➔模拟料流料尾检测标志为1时，开始要料，否则等待条件具备时再要料。第二种采用下密开的状态信号，在下密开驱动发出信号➔探尺提尺➔模拟料流料尾检测标志为1时，开始要料，否则等待条件具备时再要料。第三种采用模拟料流料尾检测标志为1时，开始要料，否则等待条件具备时再要料，这种要料方式，上料的节奏比上两种快，适合料面下降速度比较快的情况。

4.2 PLC之间数据通信控制功能:

槽下上料系统需要和炉顶控制系统实现数据交互式控制，这就需要网络数据通信，相同AB PLC控制系统可以通过自身所带的网络数据DFB可以实现数据的通信。

AB PLC与QUANTUM PLC通信采用了AB的第三方通信模块ANYBUS的参数设置。由于控制工艺的需求，6#高炉槽下需要和5#高炉原料的控制系统施奈德品牌的PLC通信，这就需要相应的通信技术实现不同品牌PLC数据通信。

5 结语

高炉是炼铁生产的核心设备，其良好的运行能力为后续的生产过程提供充足而优质的原料保证，这对控制系统的可靠性提出了较高的要求。大量炉料要正确称量，配料，按一定的比例及按规定顺序及时装入高炉内。我们采用AB PLC 1756L72CPU开发的高炉上料自动控制系统，经验证系统的设计达到设计要求，运行可靠，控制效果良好。

［1］吴中俊.黄永红.可编程序控制器原理及应用.北京:机械工业出版社，2004.

［2］廖常初.PLC编程及应用.北京:机械工业出版社，2002，9.

［3］马竹梧，丘建平.钢铁工业自动化、炼铁卷.北京:冶金工业出版社，2002，2.

［4］杨天怡，黄勤.计算机控制技术.重庆:重庆大学出版社，1996，6

［5］廖常初.可编程序控制器的编程方法与工程应用.重庆:重庆大学出版社，2001，2