摘 要： 石灰的質(zhì)量影響到最終煉鋼的質(zhì)量。本文介紹了三鋼集團礦山公司4＃、5＃氣燒石灰窯計算機控制系統(tǒng)的配置、原理及構(gòu)成特點，詳細介紹了氣燒窯控制系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞：石灰 氣燒石灰窯 4＃5＃窯 計算機控制系統(tǒng) 一、概述 石灰是煉鋼最重要原料之一，它具有很強的脫硫，脫磷能力，石灰的質(zhì)量將直接影響到煉鋼生產(chǎn)中鋼的質(zhì)量和爐窯的使用壽命。衡量石灰質(zhì)量的重要參數(shù)是石灰中活性度?；钚远却螅瑒t在煉鋼過程中石灰溶解快，成渣迅速，反應能力強。最早三鋼礦山公司生產(chǎn)石灰的方法是采用焦碳與石灰石混合煅燒。該方法生產(chǎn)的石灰因焦碳與石灰石混合難以達到均勻造成了石灰生過燒率高且活性度低。而采用氣燒石灰方法是通過煤氣與空氣混合煅燒石灰石來生產(chǎn)石灰。使用該方法生產(chǎn)燃燒充分，石灰生過燒率低且活性度高。氣燒工藝對燃燒溫度的控制、氣體流量控制要求較高。采用計算機控制將能達到系統(tǒng)復雜的控制要求。我廠新投產(chǎn)的4#、5＃石灰窯計算機控制系統(tǒng)采用西門子S7-PLC和臺灣研華工控機來實現(xiàn)。 二、系統(tǒng)組成及網(wǎng)絡(luò)通訊實現(xiàn) 為了節(jié)約投資,原1#、2#、3#石灰窯PLC系統(tǒng)不做改變,只對1#、2#、3#石灰窯計算機操作站工控機進行生級，新4#、5#石灰窯PLC采用西門子公司的SIMATIC S7 PLC,計算機操作站采用研華P4工控機.整個系統(tǒng)用MPI網(wǎng)絡(luò),TCP/IP以太網(wǎng),RS232網(wǎng)絡(luò)使1#、2#、3#、4#、5#石灰窯計算機操作站實現(xiàn)資源共享，互為冗余。網(wǎng)絡(luò)配置圖如下： [align=center] 圖1 石灰窯控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置[/align] 硬件構(gòu)成有如下特點： 1.原3#石灰窯所有開關(guān)量,模擬量以及1#、2#的所有模擬量由德國西門子公司SIMATIC S7-300系列PLC控制.主要由一個主機架帶三個從機架，每個從機架由ET-200M和7個輸入輸出模塊組成，4個機架構(gòu)成1個PROFIBUS_DP網(wǎng)絡(luò)。 2.原1#,2#石灰窯的開關(guān)量仍由日本OMRON公司的PLC C1000H控制, 1#、2#石灰窯的煤氣加壓站由C1000H帶的遠程PLC單元RT201與C200H的輸入輸出模塊控制。OMRON公司的PLC C1000H的數(shù)據(jù)經(jīng)RS232串口與4#/5#石灰窯PLC上的串口RS232模塊相聯(lián),完成3#/4＃/5#操作站對1＃、2＃窯的熱備份。 3.新4#、5#石灰窯所有開關(guān)量,模擬量由德國西門子公司SIMATIC S7-300系列S7-315DP PLC控制。 整個應用西門子MPI網(wǎng)絡(luò)，即采用MPI多點接口數(shù)據(jù)通訊技術(shù)把SIMATIC S7-300 PLC與工控機聯(lián)成MPI網(wǎng)絡(luò)。即在每臺工控機上插上CP 5611插卡。通過此卡能將IPC 工控機聯(lián)接到SIMATIC　S7-300 PLC 本機上集成的MPI接口形成MPI網(wǎng)絡(luò)。MPI通訊波特率高達187.5kbps。MPI通訊可靠、方便、速度快。另外1#、2#、3#石灰窯計算機操作站工控機通過TCP/IP以太網(wǎng)構(gòu)成一個網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)上位機資源共享，互為冗余。 三．控制工藝 通過煤氣和空氣混合煅燒石灰石，在1000度左右的高溫下生產(chǎn)石灰是復雜的工藝過程。 影響石灰活性的因素為氣燒窯各段溫度，主要是煅燒帶溫度，一般煅燒帶溫度在800～1100 之間，在此以煅燒帶溫度為控制目標，進爐煤氣流量為控制作用（進爐空氣流量與煤氣流量比值關(guān)系），將煤氣的流量的輸出值乘以空/煤比作空氣流量的設(shè)定值來保證空/煤比恒定。新系統(tǒng)增加了變頻調(diào)速系統(tǒng),一次風和二次風可變頻調(diào)速調(diào)節(jié)風量,滿足系統(tǒng)復雜的控制要求。 四. 系統(tǒng)功能與特點 五臺石灰窯計算機操作站實現(xiàn)操作站的相互冗余。計算機操作站采用Microsoft Windows 2000操作系統(tǒng)。編程語言組態(tài)軟件，用戶界面良好，操作方便，每臺操作站可同時采集1#、2#、3#、4#、5#的氣燒窯的實時數(shù)據(jù)，即對底層的OMRON C1000H PLC和西門子的S7—300 PLC的各種參數(shù)進行采集，分析、存貯，并有報表供查詢。主要系統(tǒng)功能與特點如下: 1、實現(xiàn)石灰石上料過程自動化。石灰定時出灰，星型出灰機，螺旋出灰機，粉料皮帶機，多斗提升機過程實現(xiàn)自動控制。 2、ET-200M的PROFIBUS_DP總線結(jié)構(gòu)實現(xiàn)3#煤氣加壓站加壓機，鼓風機遠程控制。 3、OMRON的遠程通訊模塊RT201實現(xiàn)1#、2#煤氣加壓站加壓機，鼓風機遠程控制。 4、三維動態(tài)模擬流程顯示和控制回路模擬顯示。可動態(tài)顯示石灰石上料，熟石灰出灰過程。1#、2#、3#、4#、5#窯工況動態(tài)顯示，主要有氣燒窯的溫度、壓力、流量 ，及風機、引風機，各種重要閥門的開停情況顯示。流程圖畫面主要有1#、2#、3#、4#、5#氣燒窯系統(tǒng)流程圖, 1#、2#加壓站畫面,3#加壓站畫面, 4#/5#加壓站畫面等. 5、對關(guān)鍵參數(shù)具有歷史記錄，歷史曲線圖可方便用戶查看一年內(nèi)任一時刻的數(shù)值。實時曲線為當前時間向前推一個小時曲線，一頁最多顯示多條曲線，并顯示每點的時間及數(shù)值。對生產(chǎn)過程非正常狀況能報警及記錄。 6、每班加入原材料、煤氣量消耗和產(chǎn)量等記錄。以及流量的累計、出灰時間的累計等工藝參數(shù)等記錄供操作人員參考。有各種報表供查看。 五.結(jié)束語 1#、2#、3#、4#、5#石灰窯計算機操作站通過MPI網(wǎng)及TCP/IP以太網(wǎng)實現(xiàn)資源共享，互為冗余。系統(tǒng)可靠性，控制精度高，生產(chǎn)出的石灰能夠滿足煉鋼生產(chǎn)要求。該系統(tǒng)運行一年多以來，系統(tǒng)可靠,操作方便。