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发布采购

宁波沪甬公司日产100吨热镀锌自动控制系统

日期:2013-3-13 (来源:互联网)

一、背景宁波沪甬电力器材实业有限公司是一家大型热镀锌企业,主要产品为输变电铁塔及城市路灯灯杆等大件,目前日产量为70吨热镀锌件,根据市场需求,决定新建大型镀件车间,新车间生产规模为日产100吨热镀锌件,以热煤气为燃料,采用先进的计算机控制,对生产过程中的关键部位进行集中显示、累计、记录和报警,并进行自动调控。为便于生产热源操作,配备必要的现场显示仪表,现场安装若干探视头,远离车间的办公室人员可以直接观察和调度现场生产的全部过程。二、控制系统根据厂方的的工作要求,本方案的各个控制点尽可能采用计算机集中控制,为了保证各个控制点的可靠和精度要求,在重要控制点上配备现场显示仪表,远传仪表的相应传感器必须选用感应灵敏、传输可靠的产品,自动控制系统出了显示、记录、打印、累计和报警等功能外,还需要有连锁自动调节的功能,保证整个生产系统始终保持在最佳的工作状态,从而保证镀锌件产品的质量和降低锌的消耗。同时为了方便现场操作,对煤气发生炉部分的控制系统,除了在计算机中集中显示/控制外,还配备现场操作站。1、控制系统方案根据用户所提出的整个生产过程的工艺要求以及对控制系统的要求,本控制系统采用基于ProfiBus总线结构的PLC系统实现。系统结构如图一所示。

在本控制系统中,控制室配备一台工业控制计算机,运行监控系统软件,实现对现场设备的实时数据采集/监控。PLC系统拟采用西门子S7 300可编程控制器(PLC)。S7-300是模块化PLC系统,SIMATIC S7-300 可编程序控制器是模块化结构设计,各种单独的模块之间可进行广泛组合以用于扩展。SIMATIC S7-300 的大量功能支持和帮助用户进行编程、启动和维护。同时,为方便现场工人的操作,在必要的监测点配置现场显示仪表,并为煤气发生炉配置现场操作站。所有现场的检测设备(仪器仪表)均采用优质的感应灵敏、性能可靠、耐腐蚀、耐高温、本质安全的产品。2、控制系统要求针对用户的生产工艺要求和对控制系统的要求,本控制系统满足一下控制要求。·设置热电偶损坏报警·镀锌锅漏锌报警,检测点3个·控制室设计动态设备工艺流程显示·燃烧控制室设置煤气报警,汽包压力超压报警,汽包液位超压报警,超限声光报警,熄火报警·镀锌槽内温度超限报警,镀锌槽内液位超限报警3、计算机控制下安全工艺连锁,要求如下:a)引风机不启动或停机时,切断煤气及助燃空气供应并报警,并不能自动复位,同时应打开煤气放散阀。b)助燃空气风机停机时报警,并停止炉内煤气供应,引风机正常工作。c)炉膛压力与排烟系统连锁。d)排烟温度与燃烧温度连锁。e)锌液温度须与加热温度判断后与燃烧系统联动,采用PID调节,加热温度在500-700度之间时,采用锌液温度进行调节,如加热温度超限,则显示“加热过大”。f)加热温度采用PID调节,通过控制煤气供应量和混风量,以控制煤气供应量为主。g)引风机与烟气温度连锁,采用PID调节,引风机前烟气温度超限时与锌液温度比较,可采取增大加热炉混风量或减少煤气供应对其进行控制。h)根据烟气中氧含量控制鼓风机。i)检测余热锅炉的压力、温度及水位。j)煤气发生炉软水箱液位调节。k)脱脂槽内温度调节。l)通过防酸泵向漂洗槽内补酸,对漂洗槽内酸度调节。(共3个漂洗槽)m)助镀槽内温度调节。n)镀锌槽内温度调节。o)冷却槽内温度调节。p)钝化槽内温度调节。4、控制点分布1)煤气发生炉·压力: a)炉底风压(介质空气和蒸汽):集中显示,现场显示;b)汽包压力(介质蒸汽):集中显示,现场显示,超压报警,自动排放;c)发生炉出口压力(热煤气):集中显示,现场显示;d)烧咀处煤气压力(介质热煤气):集中显示,现场显示;e)烧咀处空气压力(介质热空气):集中显示,现场显示;·温度: a)炉底进风温度(介质空气和蒸汽):集中显示,现场显示,连锁调节;b)发生炉出口温度(介质热煤气):集中显示,现场显示;·液位: a)汽包液位(介质热水):集中显示,现场显示,超压报警,连锁调节;b)软水箱液位(介质热水):集中显示,现场显示,连锁调节;·点火a)自动点火‚·炉膛燃烧控制:a)集中显示‚现场显示‚熄火报警;2)脱脂槽·温度: 槽内二个温度测点(介质热脱脂液),集中显示,连锁调节;·浓度: 槽内二个浓度测点(介质热脱脂液),集中显示;3)漂洗槽·酸度:槽内二个PH值测点(介质稀酸),集中显示,连锁调节;4)助镀槽·温度:槽内二个温度测点(介质热助镀液) ,集中显示,连锁调节;·浓度:槽内二个浓度测点(介质热助镀液) ,集中显示;5)烘干槽·温度:槽内二个温度测点(介质热空气),集中显示;6)镀锌槽·温度:槽内二个温度测点(介质热锌液) ,集中显示,连锁调节,超限报警;·液位:槽内一个液位测点(介质热锌液) ,集中显示,超限报警;·漏位:槽体泄漏3个感应及观察点(介质热锌液) ,集中显示,报警;7)冷却槽·温度:槽内二个温度测点(介质热水),集中显示,连锁调节;8)钝化槽·温度:槽内二个温度测点(介质热钝化液),集中显示,连锁调节;·浓度:槽内两个浓度测点(介质热钝化液),集中显示;以上控制点共97点,8个PID控制回路,其中模拟量输入(AI)61点,模拟量输出(AO)19点,开关量输入(DI)3点,开关量输出(DO)14点。本方案采用西门子S7 300可编程控制器(PLC),在为用户提供高效、安全的控制系统的同时,其模块化结构设计便于维护和扩展,为用户日后对系统改造和扩充提供足够空间。·软件系统操作员站是系统操作监控的主要渠道,通过操作员站所显示的各种人机界面,可是实现整个生产过程的监视、控制、启停和调节,以自动和手动两种方式确保生产过程的安全、经济、高效。并对各种信息形成各种运行参数报表、运行趋势曲线、操作记录及指导、历史数据信息、报警保护管理、人机操作等画面,供运行人员监视。本套系统采用中国科学院沈阳自动化研究所—沈阳中科博微自动化技术有限公司所开发的国家九五攻关科研成果“SIAVIEW工业控制监控系统”实现操作站的监控软件系统功能。操作员站的基本功能如下:·监视系统内每一个监测点的实时数据(模拟量/开关量)·显示系统工艺流程画面·提供控制操作的界面和调整方式·显示并确认报警·运行(手动/自动)方式的切换·建立并显示趋势曲线·调整过程设定值及相应的参数·历史数据查询功能·报表显示/打印