數(shù)字主令在煉鐵高爐的應用

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在煉鐵高爐的生產(chǎn)中，主令控制器是卷揚最為關鍵的核心控制設備，一旦上料的主卷揚發(fā)生故障維護及調(diào)整非常麻煩，將直接導致整個煉鐵高爐生產(chǎn)的停滯，造成高爐上料中斷，給煉鐵生產(chǎn)帶來重大經(jīng)濟損失。

　　目前，國內(nèi)煉鐵高爐主卷揚控制方式還普遍采用傳統(tǒng)的LK系列機械觸點工作模式，在實際使用過程中存在著許多先天性的缺限和不足，如故障率高、精確度差、調(diào)整費時、不適應自動化生產(chǎn)需要等等弊端。隨著計算機技術、自動化控制技術迅猛發(fā)展，越來越多現(xiàn)代化的先進控制手段和方法被應用到生產(chǎn)實踐當中,但主令控制器的改進一直滯后，數(shù)字主令的誕生使這一現(xiàn)狀得到了根本性的改變。

　　新興鑄管公司第二煉鐵部在2003年10月份的高爐大修方案中經(jīng)過認真的技術論證、深入廠家考察，果敢地采用了這一新型專利產(chǎn)品，經(jīng)過一年左右的運行實踐，證明了當時高爐大修方案選擇的正確性，數(shù)字主令的應用顯著提高了煉鐵高爐的生產(chǎn)效率、方便了現(xiàn)場管理、減輕了日常維護的困難，提高了經(jīng)濟效益，高性價比產(chǎn)品的綜合效益及優(yōu)勢得到很好的體現(xiàn)，先進設備和工藝的采用充分保證了生產(chǎn)任務的順利完成。同時，為進一步提高公司綜合管理水平，增強企業(yè)發(fā)展后勁，實現(xiàn)控制工藝上水平、上檔次提供了成功的改造模式，高爐改造采用了數(shù)字主令的控制方式。本文將就數(shù)字主令的原理、工作過程、產(chǎn)品特性、在煉鐵高爐主卷揚中的應用和效果做較為詳盡的闡述。

　　數(shù)字主令是將先進的編碼檢測技術和現(xiàn)代化的自動化控制模式相結(jié)合、并針對生產(chǎn)現(xiàn)場的實際情況而開發(fā)出的更新?lián)Q代產(chǎn)品，其工作過程實際上就是自成體系的一個反饋控制單元，因而又被稱作自控主令（ZKLK系列）。設計思想是采用弱電控制強電、以程序邏輯代替機械觸點的動作，因而從根本上解決了可靠性能差、響應速度慢、控制精度低、調(diào)整與維護麻煩、通訊和保護困難、顯示物位不直觀等一系列技術問題，使主令控制器這一工業(yè)生產(chǎn)中的核心設備從性能上發(fā)生了質(zhì)的飛躍，能滿足和適應需要精確定位（或限位）的控制場合，如：高爐主卷揚、轉(zhuǎn)爐定位等，取代老式LK系列主令成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)與控制技術發(fā)展要求的必然。

　　產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及工作原理：

　　產(chǎn)品主要由傳感器單元、處理控制單元、電纜及聯(lián)接單元三部分組成。核心部件采用先進、可靠的SIMATIC可編程序控制器（PLC）和OMRON旋轉(zhuǎn)編碼器組成。系統(tǒng)通過齒輪（或鏈輪）將主卷揚減速機的低速軸同傳感器箱嚙合（安裝位置和方法與老式主令相同），減速機帶動卷揚滾桶轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)對料車（氧槍等）位置移動的控制，并將移動的距離傳給旋轉(zhuǎn)編碼器產(chǎn)生位置碼送給PLC，通過其CPU的程序處理（譯碼、運算、分析）實現(xiàn)精確定位或限位，發(fā)送相應的控制信號和保護輸出，這樣，被控對象的位置就實現(xiàn)控制；同時，控制箱上的操作面板通過PPI通訊與PLC聯(lián)接，這一良好的人機界面使得被控對象的當前位置顯示準確直觀、參數(shù)的設定與調(diào)整簡捷方便。

　　ZKLK系列主令控制器的特點：

　　①故障率低：由于自控主令采用無觸點的高精度傳感器，避免了工作環(huán)境惡劣的影響，同時用程序邏輯代替機械觸點的動作，因而從根本上極大提高了設備的可靠性，故障率幾乎為零。

　?、诳刂凭雀撸貉b置采用了數(shù)字化的控制模式，精確度可達毫米級，因而能滿足各種應用場合的需要。

　?、壅{(diào)整方便：操作面板這一良好的人機界面，使得限位參數(shù)的調(diào)整準確、方便快捷，顯示直觀清晰。

　?、芊献詣踊a(chǎn)的要求：裝置選用先進的控制手段和產(chǎn)品，通訊功能符合DCS、現(xiàn)場總線等現(xiàn)代控制系統(tǒng)的技術標準和要求。

　?、菪詢r比高：數(shù)字主令的零故障率、高精確度、調(diào)整的方便快捷、免維護的特性。

　　正是因為數(shù)字主令具有以上的特點，我們結(jié)合新興鑄管第二煉鐵部的具體情況，制訂了積極穩(wěn)妥的高爐改造方案，首先在2＃高爐的大修中選用，同時將原來的一臺老式LK機械主令保留做為安全備用。

　　經(jīng)過一年左右的運行實踐證明了ZKLK數(shù)字主令的先進性、優(yōu)越性和可靠性，在高爐主卷揚的主令控制中可放心使用。

　　該產(chǎn)品可廣泛適用于冶金、水利、石油化工、造船、造紙、礦山、港口機械、紡織、倉儲等工業(yè)生產(chǎn)和自動化控制技術領域。在位移（角度）測量顯示和定位、大量程（長距離）限位或定位、卷料定長測量控制等高精度場合，都是最理想的工控自動化產(chǎn)品。

　　ZKLK系列產(chǎn)品是現(xiàn)代自動化控制技術與傳統(tǒng)工業(yè)控制模式的結(jié)晶，核心部件：檢測、顯示及處理控制單元，均來自國際知名公司產(chǎn)品（Omron、Siemens）。整個設備采用精巧的制作、完善的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、高精度的電子檢測元件、先進可靠的可編程控制器PLC、中文液晶顯示界面、良好快捷的調(diào)整方式、完美的程序開發(fā)、能與上端PLC或控制網(wǎng)絡的聯(lián)接，昭示了這一高科技產(chǎn)品的先進性、可靠性、穩(wěn)定性、性價比。

　　具體適用場合有：高爐主卷揚、轉(zhuǎn)爐定位、煉鋼氧槍定位、探尺、溜槽定位、豎爐卷揚、無縫軋制、煤（料）車控制、閘門開度、閥門開度、船閘提升與定位、提升機吊車定位、行車天車定位、自動倉儲、推焦桿定位、平煤定位、造紙紡織卷料定長等等。

　　正是由于ZKLK產(chǎn)品本身所具有的良好特性：設計模式上采用弱電控制強電、以程序邏輯進行數(shù)據(jù)處理并輸出控制與保護信號，因而從根本上解決了老式產(chǎn)品（如：LK系列主令） 在應用場合中暴露出的：可靠性能差、響應速度慢、控制精度低、調(diào)整與維護麻煩、通訊和保護困難、顯示物位不直觀、與現(xiàn)代控制技術及體系融合性差等一系列技術問題，使得工業(yè)生產(chǎn)中的核心設備從性能上發(fā)生了質(zhì)的飛躍。因而，在應用上取代老式LK系列主令控制器，也就成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)與控制技術發(fā)展要求的必然！