Автоматизация теплового и технологического режимов дуговой печи ДСП-180 в условиях ЭСПЦ ОАО "ММК"
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
УПРАВЛЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМ РЕЖИМОМ ДСП-180
Структурная схема управления энергетическим режимом ДСП-180 приведена на схеме Д.А.220200.005.БР.С2. Ее упрощенный вариант изображен на рисунке 3.1.
ПТ - печной трансформатор; ПСН - переключатель ступеней напряжения; УПСН - устройство привода переключателя ступеней напряжения; ПН - преобразователь напряжения; ПТ - преобразователь тока; РМК - регулирующий микропроцессорный контроллер; УВМ - управляющая вычислительная машина (промышленный компьютер); УМ - усилитель мощности; ИМ - исполнительные механизмы привода перемещения электродов; РО - реле отключения движения электродов;r, x - активное индуктивное сопротивление короткой цепи.
Рисунок 3.1 - Структурная схема автоматического управления энергетическим режимом ДСП-180
Автоматическое управление электрическим режимом и оптимизация управления энергетическим режимом осуществляется с использованием микропроцессорного контроллера SIMATIC S7-300 (400) и промышленного компьютера (УВМ).
Преобразование текущих измеряемых значений Uп и Iр(?), расчет значений РА(?) и РД(?), передача информации в УВМ и непосредственное управление перемещением электродов в каждой фазе осуществляет регулирующий микропроцессорный контроллер (РМК).
Задачей УВМ является осуществление оптимизации управления энергетическим режимом ДСП-180 в соответствии с принятым объектом автоматического управления (ОАУ) и выбранным критерием управления (РД(?)max).
Одновременно УВМ осуществляет визуализацию технологического процесса доводки стали и формирование протокола обработки каждой плавки в базе данных.
Схемой предусмотрена возможность перехода на режим дистанционного (ручного) управления перемещением электродов каждой фазы.
РМК определяет наличие дуги в каждой фазе: если текущее значение тока фазы равно нулю, дуга отсутствует, то начинает реализацию процедуры зажигания дуги путем быстрого перемещения электрода вниз до касания с металлом.
При касании одним электродом металла, если при этом любой из двух других электродов еще не коснулись металла, ток дуги будет равен нулю, но напряжение фазы относительно земли существенно уменьшится и срабатывание реле отключения (РО) остановит электрод, если не сработает условие падения напряжения относительно земли при коротком замыкании электрода фазы на общую точку.
При касании металла любым другим электродом в цепи обоих электродов возникнут режимы технологических коротких замыканий. РМК сформирует команду на подъем электрода и произойдет зажигание дуги в обеих фазах.
После реализации процедуры зажигания дуги микропроцессорный контроллер обеспечивает перемещение электродов во всех фазах вверх до директивно заданной рабочей зоны значений рабочих токов на повышенной скорости.
РМК непрерывно контролирует наличие дуги или возникновение технологических коротких замыканий.
При обнаружении обрыва дуги или технологического короткого замыкания РМК выставляет значение флага равное нулю.
Это означает запрет на реализацию режима оптимизации и переход контроллера в режимы зажигания дуги (при ее обрыве) или ликвидации технологического короткого замыкания.
После зажигания дуги и вывода электрического режима в директивно заданную зону РМК вновь передает управление энергетическим режимом (выставляет флаг, равный единице) системе автоматической оптимизации в соответствии с используемым ОАУ[2].
4. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМ РЕЖИМОМ ДСП-180
Принципиальная электрическая схема управления энергетическим режимом ДСП-180 приведена на схеме Д.А.220200.005.БР.10.Э0.
На клеммы 2 - 9 микропроцессорного контроллера, поз. РМК, поступает 4 сигнала: вторичный ток с катушки Роговского, поз. 35а-1, вторичное напряжения с трансформатора напряжения Ritz-Messhandler, поз.35в-1, первичный ток с трансформатора тока ТС12, поз. 37а-1, и первичное напряжение с первичного трансформатора напряжения ЗНОЛ 35Б, поз. 37в-1. С клемм 3, 4 преобразователя давления Cerabar T PMP 131 A101 B71, поз. 36а-1, на клеммы 12, 13 микропроцессорного контроллера, поз. РМК поступает сигнал, пропорциональный давлению в цилиндре, который перемещает электрод. Одновременно все перечисленные сигналы поступают на ЭВМ, поз. ЭР, который, проанализировав все данные, отправляет на вход микропроцессорного контроллера сигнал задания. Автоматический сигнал с регулирующего микропроцессорного контроллера, поз. РМК, или ручной сигнал, полученный с ЭВМ, поз. ЭР, через клеммно-блочный соединитель КБС-21 поступает на блок усиления мощности БУМ-20. Сигнал с блока усиления мощности БУМ-20 поступает в устройство перемещения электродов Bosch RexrothAG 4WREE, поз. 35д-1, которое представляет собой золотниковый гидрораспределитель. В зависимости от сигнала он может двигаться влево - сигнал "меньше" - давление в цилиндре уменьшается, электрод движется вниз, или вправо - сигнал "больше" - давление в цилиндре увеличивается, электрод движется вверх. Если сигнала нет, золотниковый гидрораспределитель, поз. 35д-1, переходит в среднее положение, при котором электрод переходит в неподвижное состояние. Существует режим повышенных скоростей, при котором увеличивается диаметр пропускного отверстия и в цилиндр поступает больше масла.
5. АППРОКСИМАЦИЯ СТАТИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ МЕТОДОМ НАИМЕНЬШИХ КВАДРАТОВ
5.1 Анализ характеристик дуговой сталеплавильной печи
Максимальная производительность ДСП, особенно в энер