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双排式托盘运输自动控制系统技术特点
双排式托盘运输系统的特点是:运输量大;生产节奏快( 可达1卷/min);现场环境温度高(可达800℃)。所以工艺对整个运输系统物料跟踪和自动控制水平要求高,正常生产不能采用人工或者手动控制,需全自动运行。迁钢1580mm耐磨板托盘运输系统实现了“一键式、全自动”的运输功能,即耐磨板从卷取机出来,在无故障情况下,可实现转台方向、进检查站、打捆、喷号、称重、吊装点(入库位置)自动选择等的全自动控制;并对每个耐磨板的运输过程进行全程跟踪和相关数据的采集记录。
(1) L1系统
① 分布式远程IO
由于整个托盘运输线超过200台(套)设备分布在近400m厂房范围内,所以整套系统在现场设置了10套远程IO柜,用于采集现场设备信号和控制设备信号的输出,既节省了电缆长度,又提高了信号的稳定性,同时减少了干扰源和故障点。
② 现场触摸屏的使用
现场柜上设置触摸屏作为现场机旁操作使用,由于触摸屏采用软件编程来实现,可以更灵活地选择单个或多个设备进行操作,相对传统的按钮式操作盘更简洁、操作更方便。
③ 光纤网络的应用
为适应托盘运输线分布范围广的特点,连接主操作室、耐磨板库操作室及两套主控PLC采用了光纤以太网;同时,对于连接现场远程IO柜的DP网络,也采用了西门子OLM连接的DP光纤网络。光纤网络的应用,避免了现场电气设备所产生的信号干扰,增加了网络传输距离,保证了整套网络系统的稳定运行。
④ 分区式控制
由于整个托盘运输线运输距离长,运行和检测设备多,为更好地实现自动控制和减少局部设备故障对生产的影响,将整个运输系统分为多个自动控制段,每个控制段既可以实现独立的自动运行,互不干扰,又可以实现自动衔接进行运输。
⑤ 上位操作简单
由于整个系统自动化程度高,操作室上位画面以设备运行监视为主。操作方面只需根据生产需要简单选择各区域的手/自动启动、停止,操作人员的劳动强度大大降低。
(2) L2系统
① 高可靠系统结构
作 用:主要是在需要耐磨的场合或部位提供保护,使设备寿命更长,减少维修带来的检修停机,相应的减少资金的投入。
技术研发背景
性 能:屈服在800多,抗拉强度在1000上。
NM360耐磨钢板应用如下:
工程机械、矿山机械、煤矿机械、环保机械、冶金机械等制造企业已联合天津市聚鑫众旺实业公司与舞钢合作生产用于挖掘机、装载机、推土机铲斗板、刃板、侧刃板、刀片、破碎机衬板、叶片建设项目的nm360钢板5000余吨。在出口美国、加拿大、澳洲、印度、欧洲的前景一片看好。
高炉炼铁生产成本占整个耐磨板联合企业生产成本约50%以上,炼铁工序能耗占整个耐磨板制造流程能源消耗约70%。因此,降低炼铁生产环节的能耗,提高其二次能源回收利用率具有重要意义。
炼铁生产的副产品高炉煤气是耐磨板联合企业中很重要的二次能源。高炉煤气必须经过净化后才能利用,传统的煤气净化方法是湿法除尘,湿法除尘之后采用炉顶煤气余压发电(TRT)技术回收高炉煤气的压力能和部分热能,将其转化为电能,该部分能量约为高炉鼓风机能耗的30%-40%,因此回收这部分能量具有显著的经济效益。
传统的湿法除尘技术工艺成熟,运行稳定,除尘效率较高,可是使用过程中存在一系列弊病,例如耗水量大,耗电量高,降低煤气热值,TRT发电量低,占地大,还存在着水污染等环境污染。以上湿法除尘存在的一系列重大缺陷,是其所无法解决的。因此,采用高炉煤气全干法除尘技术已是大势所趋。
2、首钢国际工程公司高炉煤气干法除尘技术研发历程
从20世纪90年代开始,首钢国际工程公司就致力于高炉煤气脉冲干法除尘技术的开发和设计。2004年,首钢国际工程公司在首秦1200 m3高炉上成功设计应用高炉煤气脉冲干法袋式除尘技术,带动了国内耐磨板行业大型高炉煤气脉冲干法除尘技术的应用,大大提高了高炉煤气能源的回收利用,带来显著的经济效益和社会效益。之后,该技术又成功应用在迁钢2650 m3高炉上,各项指标均达到设计标准,取得了节能、节水和环保效果。
目前,首钢京唐5500 m3特大型高炉也采用了高炉煤气全干法袋式除尘技术,摒弃了特大型高炉一直采用的湿法除尘工艺,创造了高炉煤气全干法技术在特大型高炉上成功应用的世界新记录,为世界耐磨板行业节能环保做出了突出贡献。
首钢国际工程公司开展的长寿集约型冶金煤气全干法除尘工艺技术开发课题,获得了 科技部“十一五”重点科技支撑计划支持。 住房和城乡建设部批准了由首钢国际工程公司主编的《高炉煤气干法袋式除尘设计规范》 标准,编号为GB50505-2009,该标准自2009年12月1日起实施。该项 标准的发布实施,奠定了首钢国际工程公司在国内高炉煤气全干法除尘技术研究应用领域的领先地位,进一步提高了首钢国际工程公司的核心竞争力。
山东青岛景博钢材有限公司以科技资讯为先导,以超前的设计为理念,以精工制作为实力,立异创新、选料考究、设计新颖、做工精细、质优价廉,经久耐用,可靠等特点深受广大用户青睐。管理理念:为客户提供好 耐磨板产品与服务。始终坚持以创新求发展,以质量求生存的原则,创企业品牌。
a、 与HMI通信。服务器与HMI所传输的数据量较大,数据的实时性要求高,但可允许偶尔丢失少量数据,基于此选用TCP/IP通讯方式。
b、 与一级通信。由于一级所用的系统配置是S7-400,基于此选用TCP/IP通讯方式。由于PLC的限制,采用多端口进行通信,对于不同意义的数据包在不同端口上进行传输。
c、 与轧线二级通信。实时性要求不高,为确保数据不丢失,采用DBTODB通信方式。
d、 与轧线三级通信。实时性要求不高,为确保数据不丢失,采用DBTODB通信方式。
③ 高度自动化
实现了“一键式、全自动”的运输功能。
钢卷从卷取机上进入运输系统后,在无故障情况下,不需要人工操作,可实现钢卷的自动跟踪、转台的方向控制、进检查线的控制、自动称重与记录、自动喷号、自动对夹、跨的选择、吊装位置的控制,终完成入库。
④ 高度信息化
作为整条运输线的指挥和管理系统,耐磨板运输L2系统又是工厂管理(L3)系统命令的执行者。耐磨板运输L2系统不断接收L3系统发送的数据与命令,分析判断后发送指令给L1系统;L1系统执行相关操作后将数据与执行结果返回给L2系统;L2系统将数据与执行结果上传给L3系统。整个运行过程中无需人为干预,可实现与工厂管理系统实时信息交互,从而实现自动喷号、称重、打捆、路由等自动控制。
5 双排式耐磨板运输自动控制系统技术应用前景
双排式耐磨板运输方式可以在热轧卷取区直接受卷,不需要天车辅助。承载耐磨板在运输辊道上,根据需要可自动直接被运送到检查站、热轧成品库等多个不同的目的地,无论是转向还是改变运输高度都可灵活实现。中间过程不需要人工干预。
自动化系统根据各工序的实际情况,可自动实现钢卷运输的局部存储,为下游故障处理提供缓冲时间,从而不影响上游工序的生产。整个运输过程中钢卷不落地,不需要倒运,不需要采用铁路和汽车运输。可采用全自动化操作,减少了作业人员。取消了天车上卷操作,提高了成材率,减少了工厂占地面积,是现有各种运输方式中运输能耗小、物流运输周期短的方式,完全满足冶金流程工程学对钢厂生产中运输问题的各项要求。
耐磨板运输自动化系统作为耐磨板运输系统不可缺少的部分,实现了钢卷运输的全自动运输、打捆、称重、喷号、吊装点控制等功能,降低了故障率,减少了作业人员,进一步提高了运输效率。经过2年的努力,双排式自动化运输系统成功应用到首钢迁钢1580mm与首钢京唐1580mm热轧运输线上。该技术具有广阔的市场推广前景。
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