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S7-400在太钢热连轧步进式加热炉中的应用

导读: 本项目实施前,旧系统共用20面控制柜。项目实施后,在没有减少输入输出点的情况下,新系统只使用8面控制柜。新硬件的使用,使得控制的精度、及处理的速度有了进一步的提升。西门子软件开发系统的支持,也使得一些新技术实现成为现实。

一、 项目简介

  1. 项目实施地及行业背景

  本项目的使用方为太原钢铁有限公司热连轧厂,太原钢铁有限公司位于山西省太原市尖草坪区,是我国最大的特种钢生产基地,其主营的不锈钢、硅钢等产品的市场占有率目前在国内居于领先地位。

  2. 项目简要工艺

  本项目应用于太钢热连轧步进式加热炉。项目实施后,实现了传动控制、燃烧控制的全自动化操作。传动控制的功能是:实现机械电气设备的自动化操作、包括装出料辊道、装出钢设备、步进机械等。燃烧控制的功能是:实现温度的精确控制、改善了炉膛气氛、温度场的分布。达到了从温度、流量、压力控制的整体系统的稳定,适应了太钢生产节奏快、钢种多、加热制度复杂的要求。

  3. 新旧系统的对比,及项目中使用的西门子自动化产品的型号、数量、类型、控制对象。

  旧项目使用西屋(WESTHOUSE)公司的WDPF控制系统,此系统分为DPU及MAC两部分,其中DPU用于加热炉的燃烧控制、MAC系统用于加热炉的机械电气设备的控制。旧项目控制系统使用近十年之久,由于硬件老化、软件升级困难,使得故障率增加,影响了生产的正常运行。随着近几年加热理论的不断发展、新的燃烧技术已经大规模地应用,生产全自动化操作理念已日益深入人心。由于受到旧有系统在硬件、软件方面的限制,新的技术、理念无法实施。

  本项目中,有三座加热炉属改造、一座新建。共使用了共9套S7-400型PLC。型号为:6ES7416-2XK02-0AB0。每座加热炉使用两套PLC分别作为传动控制、及燃烧控制,另有一套作为公用辅助设备的传动控制,取代原有的DPU及MAC系统。

  本项目实施前,旧系统共用20面控制柜。项目实施后,在没有减少输入输出点的情况下,新系统只使用8面控制柜。新硬件的使用,使得控制的精度、及处理的速度有了进一步的提升。西门子软件开发系统的支持,也使得一些新技术实现成为现实。

  4. 以下为已经投产的照片。其中图A中所示为正在将冷坯装入炉内的情形,图B中所示为正在将加热后的钢坯出炉时情形:

  图A

  图B

 

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