| 文中基于炼铁高炉密闭循环 水处理系统及其基础自动化控制 系统的设计，介绍了高炉密闭循 环水处理系统的工艺设计特点、 工艺流程、控制系统架构/ 配置 及其控制方式。 【关键词】炼铁高炉 S7-400 PLC 软水密闭循 环 1 引言 某高炉项目的高炉冷却水系统采用了密 闭循环水处理系统，其控制系统采用西门子冗 余S7-400H PLC，整个生产过程由计算机控制 完成， 实现了实时数据采集、系统监控、优 化控制等多项功能，操作员通过HMI( 人机接 口) 可进行人机对话，修改过程参量和改变设 备的运行状态，监视整个生产过程，大大提高 了水处理的自动化水平。 2 密闭循环水处理系统工艺设计特点 （1）采用水质较好的软水替代工业水作 为冷却水，避免管道内因结垢而降低热传递或 管道堵塞，大大提高了冷却效果、延长了冷却 设备的使用寿命。 （2）采用密闭循环系统替代开路水系统， 不但充分利用了冷却水回水的余压，避免了开 路水系统余压的无谓浪费，而且大大减少补充 水的使用量，真正做到节能环保。 3 密闭循环水处理系统工艺流程 水系统通过主供水泵向高炉本体的冷却 设备、热风阀提供冷却水，对其进行冷却，保 证其热流强度控制在承受范围内。高炉本体、 热风炉使用后的软水进入脱气罐脱气和膨胀罐 稳压后，利用余压流入蒸发冷却器，将软水冷 却至40℃以下后再通过泵组加压送至各用户 循环使用。在整个运行过程中系统是密闭循环 的，水质不受外界污染。为保证水质稳定，设 有加药装置。 4 控制系统架构及配置 基础自动化系统采用电、仪一体化的 PLC、HMI 及工业以太网络结构的硬件配置方 案，PLC 采用西门子S7-400+ET200 的总线结 构，即主站选用S7-400 系统，ET200M 作为 从站。主站通过Profibus-DP 网与从站进行通 讯，实现现场检测数据（如：温度、压力、流 量等）的读取和控制数据（如：电机启停、阀 门开闭等）的发送。同时考虑到系统的可靠性 配置了2 台上位机，分别作为操作员站和工程 基于S7-400 的高炉循环水处理控制系统研究 文/周琦 文中基于炼铁高炉密闭循环 水处理系统及其基础自动化控制 系统的设计，介绍了高炉密闭循 环水处理系统的工艺设计特点、 工艺流程、控制系统架构/ 配置 及其控制方式。 摘 要 师站。控制系统配置图如图1 所示。 4.1 硬件配置 控制器模块、电源模块和IO 接口模块均 采用冗余配置，模块均支持热插拔，确保了循 环水系统的安全运行。CPU 选用CPU417-4H 冗余产品，双CPU 切换时间低于100 毫秒， 当一台CPU 出现故障时，可自动快速切换到 另一个CPU。 从站是ET200M 分布式系统，每个从站 可以插装8 个S7-300 系列IO 模块，并且具有 带电插拔以及运行诊断功能。 4.2 软件配置 上位机采用windows XP 中文版操作系统， 监控软件采用WinCC V7.0 版本，编程软件采 用Step7。 5 循环水处理系统的控制方式及内容 循环水处理系统的控制方式分为：自动、 集中手动和机旁控制。 （1）自动控制：按照工艺要求，系统自 动运行。 （2）集中手动：俗称键盘操作，操作人 员通过上位机的键盘及鼠标实现对单体设备的 操作，设备间有联锁要求。 （3） 机旁控制：各设备在机旁操作箱上 进行的无联锁操作，主要用于机械设备检修或 调试。 “机旁”状态下，操作员可在机旁操作 箱上通过按钮手动操作设备，“集中”状态下， 操作员可通过上位机操作设备、或计算机通过 程序自动控制该设备，现场操作箱手动操作无 效。 5.1 水泵的控制 LSL（低）、LSALL（低低）、LSALLL（低 低低），正常情况下，膨胀罐水位应控制在 LSH（高） LSL（低）之间。低于LSL 时启 动补水泵，高于LSH 停止补水。 由于高炉炉体温度较高，溶解在循环水 中的氧气会对冷却设备内冷却水管发生强烈的 氧化作用。为了避免循环水与大气中氧气接触， 在膨胀罐顶部设有连续的压力监测，并设置了 充氮加压。 6 小结 工艺过程的设计和控制系统的设计的有 机，才能为用户提供完善的设计。本文设计的 系统实际应用中表现为如下特点：泵站内各泵 实现了互备，任何一个泵出故障都不影响系统 正常工作；通过对泵站系统的过载检测、故障 实时报警，并实现故障紧急处理避免危险情况 的发生。个设计合理切合工程实际，便于施工 且性价比合理。 参考文献 [1] 李静. 高炉冷却水循环系统腐蚀问题的研 究[J]. 鞍钢技术，1999，04:3-5. [2] 杨文风. 高炉冷却水处理技术与工艺[J]. 工业水处理，2002，02:60-62. [3] 许国峰，侯志广. 关于高炉冷却水循环系 统的分析及建议[J]. 冶金动力，2008， 04:62-65. [4] 朱学其.1 号高炉自动化控制系统改造中 的系统集成技术[J]. 宝钢技术，1998， 06:42-45+59. [5] 仇明山. 软水密闭循环系统设计在炼铁高 炉中的应用[J] 山西建筑，2003.07:140 作者单位 中冶南方工程技术有限公司自动化设计二所 湖北省武汉市 430223 |
| 在线咨询: |
|
| 联系电话: | 18602588568 |
| 投稿邮箱: | bosslunwen@126.com |
| ★诚信★专业★权威★快速★ | |
