kr法鐵水脫硫自動(dòng)控制系統(tǒng)軟件的編制及調(diào)試

1、2 O O 4 年第 3 o 卷第 1 1 期 N o v e m b e r2 0 0 I 4工業(yè)安全 與環(huán) 保 I n d u s t r i a lS a f e t ya n dE n v i r o n m e n t a lP r o t e c t i o n·l 9 ·KR 法 鐵 水 脫 硫 自動(dòng)控 制 系統(tǒng) 軟 件 的 編 制及 調(diào) 試 阮艷 周穎 ( 華 中師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系 武漢 4 3

2、 0 0 7 1 )摘 要 根據(jù) K R攪拌式鐵水脫硫的工藝流程、 設(shè)備及操作特點(diǎn)， 對(duì)鐵水脫硫 自動(dòng)控制系統(tǒng)軟件進(jìn)行編制， 并對(duì)軟件調(diào) 試 中出現(xiàn) 的問(wèn)題加 以解 決 ， 確 保系統(tǒng) 安全 、 可靠 、 高 效運(yùn)行 。關(guān) 鍵詞 K R攪 拌 法 鐵水 脫硫 軟件 編制 調(diào)試 S o f t wa r eP r o e l ~u r ea n dC0 f I l miO nf o rHo tI r o nDe s u l f u ~ t

3、 e dCo n t r o lS y s t e m W i t hKR M e t h o dRu a nYa hZh o uYi n g( D．o fG o m p l ／ ／ e r S c ／ ~ n c e ， C e m r a ／ C h ／ n aN o r m a lU n ／ t c r sg ' u b a a4 3 0 0 7 1 )A b s t r a c tAc c o r d i n gt

4、 ot h ep r o c e s s ， e q u i p m e n t sa n do p e r a t i n gc h a r a c t e r i s t i c so fh o ti r o nd e s u l f i ~ e dc o n t r o ls y s t e mt I 1K Rme t h e d． t h es o f t w a r eo f t h ee o n t ~ls y s t e

5、mi sp w c e e d e d． Mo r e o v e rs 0 l 1 1 ep r o b l e m sc h e c k e do u tb yc o m mi ~i o n8 ． 1 “ es o l v e ds 0a st oe n s u r et h ec o n t r o ls y s t e m m o Y es a f e ． r e l i a b l ea n dd e n t ．Ke y w

6、o r d sK Rm i xm e t h e dh o ti r D nd e s u l f u mt i o ns o f t w a r ep r o c e d u r ec o mmi s s i o n1概 述 硫在 鋼 中是有 害 元素 ， 鋼 中硫化物 枝 晶偏析 是引 起連 鑄 坯產(chǎn)生內(nèi)裂和外裂的內(nèi)在根源 ， 并直接影 響鋼的表面質(zhì)量 、機(jī)械及加工性能 ， 應(yīng)盡量去除。轉(zhuǎn)爐煉鋼、 鋼水精煉和高爐 煉鐵均可脫硫 ，

7、但爐外鐵水脫硫更經(jīng)濟(jì) 、 合理。目前應(yīng) 用較 為廣泛的爐外鐵水脫硫方式有 K R攪拌法和噴吹法。K R攪拌式脫硫法是將一外襯耐火材料的攪拌器浸入鐵 水罐內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)攪拌鐵水 ， 使鐵水產(chǎn)生漩渦同時(shí)投入脫硫劑 使其卷入鐵水 內(nèi)部充分反應(yīng) ， 從而達(dá)到鐵水脫硫的目的。該 方法具有脫硫效率高 、 脫硫劑耗量少、 鐵水溫降小、 作業(yè)時(shí)間 短 、 金屬損耗低及耐火材料消耗低等特點(diǎn)。鐵水脫硫站一般包括脫硫 系統(tǒng)本體和脫硫劑制備 系統(tǒng) 兩大部分。本文僅

8、 涉及脫硫系統(tǒng)本體軟件 的編制及調(diào)試。脫硫系統(tǒng)本體的工藝設(shè)備主要有鐵水罐傾翻車(chē)、 扒渣機(jī)、 攪 拌器和脫硫劑輸送系統(tǒng) 4 部分。2 系統(tǒng) 硬 件配置 K R攪拌式鐵水脫硫 的控制特點(diǎn)是開(kāi)關(guān)量邏輯控制 較 多 ， 而模擬量連續(xù)控制相對(duì)較少 ， 控制系統(tǒng)選用邏輯控制功 能較強(qiáng)的可編程序控制器( P I E ) ； 同時(shí)基于脫硫處理畫(huà)面操 作繁瑣 、 集 中的特點(diǎn) ， 選用運(yùn)行穩(wěn)定 的監(jiān)控操 作站及軟件。整個(gè)系統(tǒng)設(shè) 2臺(tái)監(jiān)控操作站( 分別負(fù)責(zé)

9、脫硫系統(tǒng)本體和脫硫 劑制備系統(tǒng)) 、 1 臺(tái)控制器 、 6 個(gè)擴(kuò)展箱。硬件配置如圖 1 。3 軟件 編制 3 ． 1 軟件各模塊流程 根據(jù)工藝流程 、 設(shè)備及操作特點(diǎn)， 脫硫系統(tǒng) 本體控制軟 件分為相對(duì)獨(dú)立的 3 個(gè)模塊 ： 鐵水罐傾翻車(chē)的行走及傾翻控 制 ， 攪拌系統(tǒng)的連鎖控制 ， 脫硫劑的輸送和投加控翩( 扒渣機(jī) 為操作人 員手動(dòng)操 作 ) 。各模塊之問(wèn)僅有少量信號(hào)相互 連 鎖 。墮 蓬L— — —蘭 _ J ——：II ?！?。一

10、ll圖 1鐵 水脫硫控 制 系統(tǒng)配置 3 ． 2鐵 水罐 傾翻 車(chē)的行 走和 傾翻 控制 2 輛鐵水罐傾翻車(chē)分別在 2 個(gè)扒渣位的外側(cè) ( 轉(zhuǎn)爐側(cè)和 混鐵爐側(cè)) 同時(shí)接 受鐵水罐 ， 并行至兩扒渣位進(jìn)行扒渣 、 測(cè) 溫 、 取 樣 ， 之后 輪流 至脫 硫 位進(jìn) 行 脫硫 ， 再 回至 扒 渣 位 扒渣 、測(cè)溫 、 取樣 ， 最后回到外側(cè) ， 鐵水罐起吊去轉(zhuǎn)爐冶煉并等待下 一 罐鐵水的到來(lái)。鐵水罐傾翻車(chē)的行走和傾翻分別由不 同的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)

11、 ， 運(yùn)行相對(duì)獨(dú)立。軟件分兩部分 ： 鐵水罐傾 翻車(chē) 的行走控制和鐵水罐傾翻車(chē)的傾翻控制。3 ． 3 攪拌 系統(tǒng)連 鎖控 制 攪拌質(zhì)量決定鐵水脫硫的最終效果 ， 其工藝流程 ： 鐵水 罐傾翻車(chē)到達(dá)脫硫位后， 攪拌器 自等待位下降至 測(cè)鐵水液 面， 操作人員根據(jù)鐵水液面設(shè)定攪拌高度； 攪拌器再次下降 至攪拌高度， 攪拌器升降小車(chē)夾 緊； 同時(shí)， 煙罩裙降下 ， 并打 開(kāi) 煙道 閥 ； 攪 拌 器 以 3 0r ／ m l n的轉(zhuǎn) 速 啟動(dòng)

12、 ， 勻 速 增 加 至 8 0r ／ m l n 之后 ， 操作人員根據(jù)實(shí)際情況手動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速至理想值 ，維普資訊 http://www.cqvip.com 2 0 O 4 年第 3 o卷第 l 1 期 N o v e m b e r2 0 0 I 4工 業(yè)安全 與 環(huán)保 I n d u s t r i a lS a f e t ya n dE n v i r o n m e n t a lP r o t e c t i o n&#

13、183; 2l·歌 樂(lè) 山隧道 施 工 過(guò) 程 環(huán) 境 影 響分 析 及 建 議 單士軍 李耐霞 ( 1 ． 西南交通大學(xué) 成都 6 1 0 0 3 1 ； 2 ． 鐵道部第二勘察設(shè)計(jì)院 成都 6 1 0 0 3 1 )摘 要 歌樂(lè) 山隧道是渝 懷線 十大重點(diǎn) 控制 工程 之 一 。隧道穿 越地下 水豐富 的中梁 山脈 ， 同時(shí) 又近鄰 國(guó)家 級(jí) 自然保 護(hù) 區(qū)和歷 史文 物保護(hù) 基地 ， 因此涉及 到許多 環(huán)境敏 感問(wèn)題 ，

14、 就施 工過(guò)程 對(duì)周 圍環(huán)境影 響做 了初步 探討 。關(guān) 鍵詞 歌樂(lè) 山隧道 環(huán)境影 響 分 析 Th eAn a l y s i sa n dS u g g e s t i o no fEn v i r o n me n t a lI mp a c to nGe l e s h a nTu n n e l~ c t i o nS h a hS h i j u n IL iN a ia 2( 1 ． S o u t h u ~ s tJ

15、 ／ a o w ~ ￡wsI6 1 0 0 3 1 )A l ~ - t r a e tG e l e s h a nt u n n e l ， w h i c hi so n eo f t h e t e nc o n t r o lp r o j e c t so f t h eY u h u a iR a i l w a y ， c r o s s e sZ l l a n g l i a n gM o u n t a i nw

16、 h e r e 卑w a t e ri sa b u n d a n t ． T h et u n n di si i ~ ~ rt ot h en a t i o n a ln a t u r a lp r o t e c t i v ez 0 n ea n dh i s t o r i c a lc u l t u r a lb a s e ． T h e r e f o r e ， ma n ys ~, s i f i v ep

17、 f D b 1s h o u l db ee o n C e l T l ~ 1 ． 3 h ee s s a yI n a k e 8ap r e l i m i n a r ys t u d yt o t h i sp r o b l e m ．Ke y w o r d sG e l e s h a nt u n n e le nr 0 n f n ∞￡ 8 li m p a c ta n a l y s i s歌樂(lè)山隧道是渝懷

18、( 重慶一懷化 ) 鐵路十大重點(diǎn)控制工 程之 一 。 隧 道 全 長(zhǎng) 40 5 0m ， 平 均 埋 深 2 0 0m， 最 大 埋 深 2 8 0m， 單線隧道。隧道近垂直穿越中梁山脈 ， 山頂 由于巖性 差異風(fēng)化， 形成 山嶺與溝槽相間的地貌組合。其可溶巖地帶 形成之洼地平坦開(kāi)闊， 廣布水田及旱地 ， 民舍密集， 并分布有 落 水洞 、 溶 蝕 洼地 等 。隧道近鄰國(guó)家級(jí) 自然保護(hù)區(qū)和歷史文物保護(hù)基地—— 歌 樂(lè)山烈士陵園 、 松林

19、坡刑場(chǎng)等 ， 因此環(huán)境保護(hù)問(wèn)題十分突出。1 隧道施 工 引起 的主 要環(huán)境 問(wèn)題 1 ． 1隧道 開(kāi)挖 對(duì) 地下水 的影 響 該隧道穿越山體地下水豐富， 以巖溶水為主 ， 且連通性 好 。隧 道開(kāi)挖 使得 山體 原有 的平衡被 破壞 ， 最 典型 的影 響 是 破壞地下水的循環(huán)系統(tǒng) 。這種改變可能引起的環(huán)境問(wèn)題 主 要 有 ：( 1 ) 地 下 水 的 涌 出 必 然 引 起 地下 水 位 的短 期 或 長(zhǎng)期 降 低 ， 造成水資源浪費(fèi)

20、和水資源局部枯竭 ；( 2 ) 加速?lài)鷰r風(fēng)化作用和侵蝕性地下水的形成；( 3 ) 圍巖中重金屬元素或有害元 素的活化遷移 ； 使水資 源水質(zhì)下降和污染土壤 ， 影響居 民的生產(chǎn)和生活。1 ． 2 隧 道開(kāi) 挖對(duì)地 表 水的污 染 1 ． 2 ． 1 爆 破 材料 產(chǎn)生 的污染 該隧道開(kāi)挖使用的爆破材料為 2 一 乳化硝銨炸藥 ， 該炸 脫硫劑備料及投加設(shè)監(jiān)控站 ( C R T ) 手動(dòng) 和 自動(dòng)兩種控 制方 式 。5 過(guò) 程值 的顯 示

21、 畫(huà)面設(shè)計(jì)盡量將各種過(guò)程值 的顯示 、 報(bào)警 、 記錄和設(shè) 備 的操作集 中， 從而降低監(jiān)控和操作時(shí)畫(huà)面的切換次數(shù)。所有 過(guò)程值均顯示在流程畫(huà)面上。 ． 主要包括： 鐵水罐 中鐵水扒渣 前和扒渣后的溫度； 鐵水罐投加脫硫劑的設(shè)定值和實(shí)際稱(chēng)量 值； 氮?dú)饪偣艿臏囟?、 壓力、 流量、 露點(diǎn)值及用量的累計(jì)值 ； 各 氮?dú)庵Ч艿膲毫?、 流量值和調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度 ； 攪拌高度設(shè)定值 和實(shí) 際測(cè)量值 ； 攪拌時(shí)間設(shè)定值。6 軟件 調(diào)試 中的 問(wèn)題及

22、解 決方 案 6 ． 1系統(tǒng) 的 畫(huà)面操 作不 方便 原設(shè)計(jì) 中攪拌系統(tǒng)各設(shè)備操作均在流程畫(huà)面上用 鼠標(biāo) 點(diǎn)擊按鈕， 彈出子操作來(lái)實(shí)現(xiàn)。過(guò)多切換子操作畫(huà)面易引起 誤操作 ， 故將設(shè)備操作及狀態(tài)顯示集 中于總操作畫(huà)面上， 整 個(gè)攪 拌 操作 約 l 5 ～ 2 0w i n 。6 ． 2攪拌器轉(zhuǎn)速設(shè)定方式不合理 因?qū)ιa(chǎn)條件估計(jì)較理想， 原攪拌速度的沒(méi)定方式為在 攪拌開(kāi)始前設(shè) 定好 攪拌 速度 ( 直接輸 入數(shù)值 ) ， 攪拌 器 以3

23、0r ／ r a i n 啟動(dòng)， 再勻速升至設(shè)定值， 直至攪拌結(jié)束。因每次 處理的鐵水黏稠度不同， 操作人員需根據(jù)實(shí)際的攪拌情況隨 時(shí)修改攪拌速度 以達(dá)到最佳攪拌效果。為此， 將轉(zhuǎn)速的設(shè)定 方式改為通過(guò)鼠標(biāo)點(diǎn)擊“ 增大” 或“ 減小” 按鈕來(lái)調(diào)整轉(zhuǎn)速 ， 攪 拌器以3 0r ／ m i n 的轉(zhuǎn)速啟動(dòng)后， 操作人員可根據(jù)實(shí)際攪拌情 況調(diào)整攪拌速度。7結(jié)語(yǔ) 鐵水脫硫站現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境極其惡劣， 必須選用可靠性 、適應(yīng)性強(qiáng)的控制系統(tǒng)硬件。安全、

24、 穩(wěn)定運(yùn)行的硬件是軟件編 制和調(diào)試得以順利進(jìn)行的基礎(chǔ) 。根據(jù)工藝流程 、 設(shè)備和操作 將控制軟件分部編制 ， 采用標(biāo)準(zhǔn)模塊使程序編制更容易， 調(diào) 試更方便。本系統(tǒng) 自投運(yùn)以來(lái)， 運(yùn)行穩(wěn)定 、 可靠 ， 尤其操作與 監(jiān)視于一體的“ 操作 畫(huà)面” 更方便操作人員使用。同時(shí)轉(zhuǎn)速 設(shè)定方式的改進(jìn)使操作人員可根據(jù)實(shí) 際攪拌情況調(diào)整攪拌 速度 ， 進(jìn)一步提高了操作可靠性。( 收 稿 日期 ： 2 O O 4 — 0 4 — 2 1 )維普資訊 ht