Промышленная автоматизация и электропривод РАЗРАБОТКА, ВНЕДРЕНИЕ АСУ ТП

АСУ ТП КОЛЬЦЕВЫХ ПЕЧЕЙ

Автоматизированная система управления технологическим процессом нагрева заготовок железнодорожных колес в кольцевых печах №1,2 прессопрокатного участка КПЦ ОАО "НТЗ".

Описание технологического объекта

Кольцевые нагревательные печи диаметром 30м предназначены для нагрева заготовок круглого сечения для изготовления на прессопрокатной линии железнодорожных колес. Нагрев происходит в два приема в первой печи от 0? С до 800?С, во второй от 800?С до 1250?С. Печи 5 - ти зонные, отапливается природным газом.
Производительность печей определяется производительностью прессопрокатной линии.

Назначение и функции АСУ
Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП) нагрева заготовок железнодорожных колес в кольцевых печах диаметром 30м на участке проката колесопрокатного цеха предназначена для выбора и поддержания оптимального режима нагрева заготовок железнодорожных колес в зависимости от сортамента колес и химсостава стали, а также для оперативного информирования обслуживающего персонала о технологических режимах и архивирование информации о технологических и энергозатратных показателях.

Система автоматизированного управления кольцевыми печами КПЦ представляет собой два аппаратно-программных комплекс для автоматизации всего технологического процесса нагрева заготовок каждый из которых состоит из:

• полевого оборудования КИП(датчики расхода, давлении, пирометры, газоанализатор),
• основного контроллера - программируемый контроллера SIMATIC S7-300,
• резервного контроллера - IM CPU на базе ET 200S(горячий резерв)
• основной панели IL - 70
• малой аварийной панели оператора ОР-3
• двух удаленных панелей оператора ОР - 3 на постах загрузки - выгрузки загрузочных машин

Система обладает следующими возможностями:

• - измерение массы заготовок при посаде в печь
• измерение количества; заготовок при посаде в печь
• определение местоположения заготовок в печах и количества выданных заготовок
• измерения температуры заготовок на выходе из печей;
• ввод и обработка групповых реквизитов, таких как номер партии, номер плавки, сортаментные признаки, способ посада;
• оперативный расчет и формирование оптимальных (по критерию минимизации энергозатрат при заданных выходных температурных параметрах заготовок) установок температуры в зонах печи на основании теплофизической модели процесса;
• оперативное регулирование температуры в зонах печей, соотношения газ-воздух с коррекцией по содержанию кислорода в дымовых газах, давления в печах, общего давления воздуха (методом частотного регулирования приводов нагнетающих вентиляторов);
• оперативное автоматическое регулирование температуры в зонах печей при нестационарных процессах, возникающих при изменении режима работы печей;
• визуализация процесса, формирование отчетных форм и журналов по расходам и температурам
• учет расхода газа по сменам, суткам, месяцам, кварталам.
• защита от аварийных режимов, автодиагностика и тестирование.
• возможность ограничения максимальных - минимальных расходов газа по зонам с помощью уставок водимых с экранных форм, что приобретает особую актуальность в связи с растущей ценой энергоносителей.
• настройка регуляторов с экранных форм квалифицированным персоналом (запароленная функция)
• архив событий, позволяет увидеть все что произошло с печью в течении двух суток в виде графиков.
• система рецептов и режимов работы - "работа", "простой", "пустая печь" -позволяют одним касанием выбрать необходимый режим работы печи.

Система сертифицирована Государственным Днепропетровским метрологическим центром.

Результаты и эффект от внедрения
За счет применения современных средств автоматизации и новых технических решений удалось достигнуть стабильности технологических режимов - разброс температуры в зонах не более 1,5 - 2? С. Экономия газа после внедрения составила от 7 до 10%.