Промышленная автоматизация и электропривод РАЗРАБОТКА, ВНЕДРЕНИЕ АСУ ТП

АСУ ТП СЕКЦИОННЫХ ПЕЧЕЙ

Автоматизированная система управления технологическим процессом закалки и отпуска труб в секционных печах №1,2 термоучастка ТПЦ-4 ОАО "НТЗ".

Описание технологического объекта

Печь имеет четыре зоны и 20 секций, по 5 секций в зоне. Трубы двигаются по рольгангу внутри печи с заданной скоростью. Печь отапливается природным газом. После 20-й секции в спреере происходит закалка труб технической водой.

Назначение и функции АСУ
Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП) закалки и отпуска цельнокатаных труб в секционных печах на термоучастке ТПЦ-4 предназначена для выбора и поддержания оптимального режима нагрева и отпуска труб в зависимости от сортамента труб и химсостава стали, а также для оперативного информирования обслуживающего персонала о технологических режимах и архивирование информации о технологических и энергозатратных показателях.

Система автоматизированного управления секционными печами ТПЦ представляет собой два аппаратно-программных комплекс для автоматизации всего технологического процесса нагрева труб, каждый из которых состоит из:

• полевого оборудования КИП(датчики расхода, давлении, пирометры фирмы SIEMENS),
• основного контроллера - программируемый контроллера SIMATIC S7-300,
• резервного контроллера - IM CPU на базе ET 200S(горячий резерв)
• основного АРМ на базе ПК(по желанию заказчика возможно IL - 70)
• малой аварийной панели оператора ОР-3
• центральной панели оператора, одной для двух печей.

Система обладает следующими возможностями:

• измерения температуры труб на выходе из печей;
• измерения температуры труб после 8 и 14 секции
• ввод и обработка групповых реквизитов, таких как номер партии, номер плавки, сортаментные признаки;
• 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 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 в виде графиков, позволяет оперативно просмотреть все что произошло с печью в течении двух суток;
• расчет удельных энергозатрат на тонну продукции по сортаментам и плавкам - позволяет проанализировать рентабельность производимой продукции с точки зрения потребления энергоносителей;
• система рецептов и режимов работы - "работа", "простой", "пустая печь" -позволяют одним касанием выбрать необходимый режим работы печи.

Система сертифицирована Государственным Днепропетровским метрологическим центром.

Функциональная схема АСУ

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