西门子精智面板6AV2124-0QC02-0AX1

西门子精智面板6AV2124-0QC02-0AX1

 PLC采用循环扫描的工作方式，在PLC中用户程序按先后顺序存放，CPU从条指令开始执行程序，直到遇到结束符后又返回条，如此周而复始不断循环。PLC的扫描过程分为内部处理、通信操作、程序输入处理、程序执行、程序输出几个阶段。全过程扫描一次所需的时间称为扫描周期。当PLC处于停状态时，只进行内部处理和通信操作服务等内容。在PLC处于运行状态时，从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出，一直循环扫描工作。
      1．输入处理
      输入处理也叫输入采样。在此阶段，顺序读入所有输入端子的通端状态，并将读入的信息存入内存中所对应的映象寄存器。在此输入映象寄存器被刷新。接着进入程序执行阶段。在程序执行时，输入映象寄存器与外界隔离，即使输入信号发生变化，其映象寄存器的内容也不会发生变化，只有在下一个扫描周期的输入处理阶段才能被读入信息。
        2．程序执行
        根据PLC梯形图程序扫描原则，按先左后右先上后下的步序，逐句扫描，执行程序。遇到程序跳转指令，根据跳转条件是否满足来决定程序的跳转地址。从用户程序涉及到输入输出状态时，PLC从输入映象寄存器中读出上一阶段采入的对应输入端子状态，从输出映象寄存器读出对应映象寄存器，根据用户程序进行逻辑运算，存入有关器件寄存器中。对每个器件来说，器件映象寄存器中所寄存的内容，会随着程序执行过程而变化。 
       3．输出处理 
      程序执行完毕后，将输出映象寄存器，即器件映象寄存器中的Y寄存器的状态，在输出处理阶段转存到输出锁存器，通过隔离电路，驱动功率放大电路，使输出端子向外界输出控制信号，驱动外部负载。

购买PLC时怎么去选择呢？要先确定PLC的生产厂家与型号。对于分布式系统、远程I/O系统，还需要考虑网络化通信的要求。确定PLC生产厂家，主要应考虑设备使用者的要求、设计使用者的习惯、熟悉程度、配套产品的一致性以及编程器等附加设备的通用性、技术服务等方面的因素。从PLC本身的性考虑，原则上只要是PLC产品，如禾川、三菱、欧姆龙、松下、西门子、等
一般来说，对于初次使用PLC的用户或者是用于控立设备（单机控制）的场合，配套日本产的PLC产品，相对来说性能价格比有一定的优势，入门也较容易。对于系统规模较大、网络通信功能要求高、开放性好的分布式PLC控制系统，远程I/O控制系统，欧美生产的PLC（西门子）可以为网络通信功能的发挥提供一定的便利。当然，产品的技术支持与服务、价格等因素也是选择PLC时所考虑的问题。在PLC生产厂家确定后，PLC的型号主要决定于控制系统的技术要求，在满足设备控制要求的前提下，考虑生产成本。
从技术的角度考虑，以下指标是选择PLC型号时应引起注意的问题。
Ⅰ、CPU性能 
PLC的CPU性能主要涉及处理器的“位数”、运算速度、用户存储器的容量、编程能力（指令的功能、内部继电器、定时器、计数器的数量等）、软件开发能力、通信能力等方面。在使用特殊功能模块、特殊外部设备或是需要网络连接的场合，应考虑到CPU的功能与以上要求相适应。此外，在满足控制要求的前提下，CPU的价格也是需要设计人员考虑的问题之一，选择的PLC既要满足系统的功能要求，同时也应该充分利用其功能，避免不必要的浪费。
Ⅱ、I/O点数 
PLC的输入／输出点数是PLC的基本参数之一。在正常情况下，PLC的I/O点可以适当留有余量，但同时也考虑生产制造成本。对于以下情况，应适当考虑增加一定的I/O余量。
①、控制对象的部分要求不明确，存在要求改变可能；
② 、I/O点统计不完整，设计阶段或者现场调试时可能增加I/O点：
③、PLC扩展较困难，但控制系统存在变动可能性；
④、使用环境条件相对较差，PLC工作负荷较重：
⑤、维修服务不方便，配件供应周期较长。
Ⅲ、功能模块的配套 
选择PLC时应考虑到功能模块配套的可能性。选用功能模块涉及硬件与软件两个方面。在硬件上，应保证功能模块可以方便地与PLC进行连接，PLC应有连接、安装位置与相关接口、连接电缆等附件。在软件上，PLC应具有对应的控制功能，可以方便地对功能模块进行编程。
Ⅴ、通信能力 
对于分布式PLC控制系统、远程I/O控制系统，PLC的通信功能是考虑的问题。而对于集中控制系统或单机控制系统，既要考虑到用户现有外部调试设备等的正常使用，还应考虑到用户管理水平的提高与技术发展的可能性。增强通信功能，既是信息技术发展的基本要求，也是当前PLC的技术发展方向之一。因此，在选择PLC通信能力方面，应有一定的前意识，保留系统的发展空间。

压滤机是固液分离设备的一种。其中立式压滤机由于具有占地面积小、过滤面积大、过滤能力可调节以及对物料的适应能力较强等诸多优点，被广泛应用于矿山、冶金、化工、和食品等行业中。金川集团公司下属的机械制造公司参照芬兰LAROX 公司的压滤机设备，在1992 年成功出25 m2BAZG25 型自动压滤机，在使用中不断进行改进和完善，逐步形成定型产品，不仅在金川集团大量投入使用，还销往国内其他冶金、化工企业，近年来是俄罗斯等周边国家。其全自动立式压滤机采用PLC控制、触摸屏操作，相比老式压滤机效率大为提高，作业强度大大降低。 

1 压滤机工艺流程及控制要求 

1.1 工艺流程 

全自动立式压滤机属于板框式压滤机，是分离悬浮液中固体与液体的设备，其工作原理是靠泵的压力、固液的重力、气压或水压的作用，在滤布（过滤介质）两侧产生压差，来实现固液分离，达到生产要求。全自动压滤机可分为2种工艺模式，即长程序控制工作模式和短程序控制工作模式。长程序控制工作模式有6个过程（见图1）：过滤，泵入物料悬浮液；一次隔膜挤压，挤压成形滤饼；滤饼洗涤，清水洗滤；二次隔膜挤压，重新挤压滤饼；滤饼吹干，高压风吹干，带走少量水分；滤饼排出与滤布洗涤，两侧落下滤饼、卸料，同时洗涤滤布。 

 引言 

配电室作为智能建筑系统的电力，向整栋大楼提供照明、消防、公用设备及办公设备的用电。智能型电力仪表就是可以对整个供电网络进行测量，分析及显示的仪器。由于智能建筑的供电网络很庞大，所以使用的智能型电力仪表数量也比较多。这就需要一套的监控系统与所有的智能仪表进行数据交换，实现对整个配电网络进行监控，从而实现电力的故障报警和优化管理。 

使用和利时LK系列和LM系列PLC的电量采集系统因其性高、自由通讯数据通讯量大、通讯编程灵活而得到采用。 

电量采集系统实现了对电力仪表中各个数据的采集功能，数据包括频率、相电压、线电压、相(线)电流、有功/无功/视在功率、功率因数、有功电度和无功电度等。其中LM系列PLC使用自由口通讯与所有的智能电力仪表进行通讯，并实现对仪表数据的储存和上传。LK系列PLC完成对所有LM系列PLC中仪表数据的统计和汇总，后通过以太网将数据传送到上位监控计算机，实现对全部供电系统状态的监视。 

2 系统设计 

电力采集系统一般由以LK和LM系列PLC为的通讯机柜组成。系统装置如图所示。电力监控柜里配置有1套LK系列PLC，10套LM系列PLC及电源。每套LM系列PLC均有一个RS485接口和一个PROFIBUS-DP接口，其通过RS485串口与智能仪表进行通讯，再通过PROFIBUS-DP总线将读上来的仪表数据传送到LK系列PLC中。LK系列PLC通过以太网通讯将汇总的配电室内的所有数据传送到上位监控计算机。 

由于需要采集的仪表数量很多，且每块仪表读取的数据量大，所以采用多套LM系列PLC与仪表连接进行数据采集。LM系列PLC的RS232和RS485串口具有自由口通讯功能，可以针对仪表支持的协议自由进行编程，参数的设定和改都很方便，在此针对仪表支持的MODBUS RTU协议进行主站编程。LK系列PLC拥有16M的数据存储空间，支持PROFIBUS-DP和以太网(MODBUS TCP)通讯，可以方便的与LM系列PLC和上位计算机进行连接。使用LK系列PLC汇总LM系列PLC读取的数据大大优化了网络结构。

旧式制砖机通常采用继电器式的自动控制柜,存在结构复杂、体积大、故障率高、通用性差且控制精度不高等问题, 而且制砖机控制系统仍为人工操作，严重影响了制砖的生产效率和产品质量。根据生产实际的需要, 介绍了一种采用光洋PLC改造的制砖控制系统，可实现送板、加料、布料、成型、脱模至出砖的全过程自动化。 

1 工作流程及控制要求 

1．1工艺流程 

砖坯成型经过石子、砂和水泥混合和搅拌，注入模腔，挤压成型，后出模等一系列工艺生产过程。具体流程如下：料车处于后位，模箱下降至下位加料并进行振动和耙料直到模箱加满料停止振动，然后料车退回；加料结束上压头压下，将模箱中的料在振动的同时压实成型；然后脱模，链条带动送板和成型砖下降至底部，再将送板和成型砖一起推出，完成制砖工作。 

1.2系统构成 

本制砖系统由以下三大部分构成： 

（1）砖机系统由机架、料斗、料车、模箱、压头、机械手等构成。系统机械部分由电机驱动，动作、平稳，在生产时压力稳定，成品密度均匀。 

（2）传动系统由6个电机和1个电磁铁构成。 

（3）电气控制系统采用PLC系统。设置了手动/ 自动按钮，手动按钮主要是在系统或软件调试时使用，一般生产中，采用自动模式。并为各个按钮设置了指示灯，以便系统运作不正常时，容易查错。 

2 电气控制系统的实现 
2.1 PLC机型的选择 

根据控制要求和控制功能的分析,本系统采用光洋SH32PLC和TP460L来实现自动控制。 

全部动作都由PLC进行联锁控制，运行稳定。各个执行部件的行程都由接近开关检测，送到PLC中进行处理、控制，因此定位准确。采用TP460L触摸屏，友好的人机界面给用户提供系统运行的全部信息，并支持人工干预、故障报警、数据记录等，用户可以方便地对系统运行状态进行监视、设定及修改参数。同时，系统还提供完善的保护功能，以及紧情况快速停机等功能，大限度地保护人员及设备。 

水泵作为给排水工业中常用的设备，应用十分广泛，尤其是多台水泵组成的水泵组十分常见，在许多大中型污水处理厂和泵站中的水泵组，基本都实现了PLC自动化控制。PLC自动控制有很多的优势，能够实现的自动调节、平衡、报警等操作，还能实现无人值守运行，控制起来也十分方便。随着小型PLC大量进入工业及民用市场，价格也接近甚至继电器控制的成本，许多以前只有大中型PLC才能完成的控制项目，也能够由一些控制和维护都加方便的小型PLC来实现，如三菱的FX系列、西门子的S7-200系列等小型PLC，所需人力的维护少。 

1 问题提出 

保定污水处理厂建厂之初就实现了PLC控制的自动化，进水泵的自动控制系统由一套较复杂的PLC程序来实现，其中包括时间控制、液位控制、报警系统、循环备用等功能，这样一套完整的PLC系统在实际运行中较稳定，为污水处理厂的稳定运行做出了贡献。但由于是多年前的PLC系统，其程序繁琐复杂，易读性差，程序的升级和维护基本无法由维护人员来完成，尤其作为一套运行了多年的系统，在实际运行中发现了一些问题。具体来说，保定污水处理厂的PLC水泵控制方式主要是通过一种循环启停来控制多台污水水泵（如：P1、P2、P3、P4……），自动控制程序的操作者可以通过远程的人机界面（HMI）来设定几个控制液位（L1、L2、L3、L4……）以及一些平衡和报警的临界点，如单台泵的持续运行时间等。该液位对水泵的控制是一种不的循环控制方式，具体运行方式举例如下：达到液位L3将同时启动P1、P2、P3，而L3将同时启动P1、P2而停止P3。（其它液位如L1、L2、L3对水泵启停台数的控制可以依此类推），而系统通过定期切换P1、P2、P3、P4的顺序，来有效保证长时间内各台设备的开机时间大致相同，防止出现单台设备磨损严重的问题。然而，在多年的实际运行中发现，液位处于某一临界值上下波动，很容易造成某一台水泵的频繁启停。如液位靠近L3，将造成3台水泵P3的频繁启停，定期切换P1至P4启动顺序只能解决长时间的运行时间平衡问题，而在设定的时间段内，（如一周），这种单台泵频繁启停无法避免，这样实际上设备的损耗十分严重。 

2 解决方案 

改进这种情况其实正是PLC控制的优势所在，要想通过改进PLC程序的运行来避免出现上述情况，需要对循环的设备组采用“先启者先停”的循环投切控制方式。 

为实现该想法，特以三菱FX2N系列小型PLC为例来编程。 

I/O设定：X000～X003对应4个控制液位；Y000～Y003对应4台水泵；数据寄存器D0存放水泵组中即时的某一台水泵编号；数据寄存器D10存放水泵组启停状态映像数据；数据寄存器D20存放水泵组堆栈临时取出数据。 

基本思路如下： 

（1）初始化数据时，将4台水泵的编号设定为：1、2、4、8，这样就可以对应到数据寄存器的D0的后4位中去。同时将D10初始化为0。设定一个堆栈，由X000～X003的上升沿数据D0进入堆栈的开关M0，上升沿同时使数据寄存器D0中的数据发生一次循环左移，其结果与D10进行“或”运算后重新赋值给D10并将D0送入堆栈，使堆栈中依次保持近4次水泵的编号。这样，每增加一次进入堆栈操作，D10中的数据就会增加该水泵对应的编号数。 

（2）另外，由X000～X003的下降沿数据读出堆栈的开关M1，取出早一次的水泵编号放入临时寄存器D20，然后将D20与D10进行“异或”运算，其结果也即时保存到D10中。同样的道理，每增加一次读出堆栈操作，D10中的数据就会减少该水泵对应的编号数。 

（3）后，将D10的后4位数据对应到Y000～Y003中，完成后的水泵状态输出。 

根据上述思路编写相关部分程序： 

LD M0//堆栈写入开关M0（由四个液位上升沿） 

ROLP D0 K1 // M0控制D0中数据循环左移一位 

MPS 

AND C1 

MOVP K1 D0 

RST C1 

MPP 

WORP D0 D10 D10 // D0与D10“或”运算后重新赋值给D10 

SFWRP D0 D1 K6 //将D0送入堆栈 

OUT C1 K3 //通过设定计数器C1的值来设定需要循环的泵的台数 

LD M1//堆栈读出开关M1（由四个液位下降沿） 

SFRDP D1 D20 K6 //从堆栈中取出早的水泵编号放入寄存器D20 

WXOR D20 D10 D10 //D20与D10进行“异或”运算后重新赋值给D10 

LD M8000 

MOV D10 K1Y000 //用D10的后4位作为Y000～Y003四台泵的输出 

注：完整程序使用GX Developer V7编写并调试通过，并通过GX Simulator 模拟程序的运行，验证了其在实际应用中的可行性。 

由程序可知，液位在各个临界点上下波动，会即时保证液位要求的水泵启动台数，同时液位的变动将对所有现有的水泵依次做循环启停，而不是仅仅针对某几台水泵做循环，即循环中将没有死角。举例来说，液位沿L3上下波动时将保证有效启动泵数为2或3台，同时对所有4台泵逐一循环，这样就达到了保护设备的目的。而且，不再需要定期切换水泵组启动顺序，因为程序运行后就可以对所有水泵依次开机，不用考虑备用设备定期切换的问题。 

另外，在此基础上，可以通过设定C1的值并调整D10与Y000～Y003的输出关系来设计停机检修程序，允许系统在自动状态下停机检修一台或几台设备而不影响其它设备的循环。 

3结语 

PLC作为一种较的自动化控制手段，能够很容易地实现许多传统低压电器无法实现的控制功能，而且其升级和维护都十分简单，但同传统的低压电器控制一样，其程序的编写也需要程序员对于实际情况认真把握，联系实际情况才能真正提高现有设备的效率。

1.2电气控制系统的主要功能 

1.2.1氧倾动系统 

炉体倾动功能完成：由PLC控制4台变频器驱动4台75kW交流笼型电机，通过减速机，使转炉可以360°旋转；电动机端部均装有测速编码器，反馈转速给变频器，构成闭环控制；为保4台电机转矩同步，4台变频器组成SIMObbbb环，由一号或二号为主；4台电机平时全部投用，但允许使用3台工作，这样当一台设备有故障时，生产不受影响；4台抱闸液压推杆装置由变频器控制打开，保制动功能；转炉耳轴处装有角度编码器，实时给出炉体角度，其值可通过0°机械限位来校正。 

氧有横移和升降运动功能。氧的高度与控制是转炉设备的，有3套装置：编码器、凸轮开关和机械限位。凸轮开关使用不便，每次换绳都需调整，而调整过程又比较繁杂，所以通常使用编码器控制，它不仅、使用方便，还能给出连续量变化的高度值。氧编码器使用图尔克的终端设备，作为一个远程站在DP网上，在STEP7程序中设计，可使用机械限位对其进行校正。氧升降电机为一台75kW交流电机，由一台西门子变频器驱动，同样装有测速编码器，氧升降电机的抱闸控制严格，给出预转矩后才能打开。 

1.2.2底复吹系统 

此系统PLC（远程站）有大量模拟量模板，检测各气体、液体流量压力等，给出正常信号。收到倾动PLC给出的生产指令后，打开相应阀门。吹即为氧的气体阀门、水阀门等的控制；底吹是指炉底接有6个支管，吹出氩气或氮气保冶炼时充分搅拌。 

1.2.3汽化系统、除尘系统 

转炉冶炼时产生大量烟气，由汽化除尘系统设备除去，包括一文、二文、汽包、除氧器等。6台供水泵和循环泵使用有2台西门子变频器、4台软启动设备，阀门使用常规电气控制。终端为6kV一次风机两台一用一备。二次除尘系统与汽化系统不同的是，它主要除去来自上料、投料、炉口等处的灰尘，没有有害气体，有一台2000kW风机，有布袋除尘器设备。 

1.3网络组成 

交换机使用西门子产品OSM TP62，可以连接6个以太网口，2个光纤口，光纤连接可达3000m，可以监视网络状态并报警。以太环网含有50个OSM，当冗余管理器检测到两侧网络断线时，它重建网络结构的时间不大于0.3s。使用交换机的port7和port8两个光纤口，连接成环网，同时把某一个OSM设置为冗余管理器，实现冗余控制。 

PLC机架上使用CP443-1模板。CP443-1模板是siemens s7-400 PLC 连接工业以太网的模板，支持多种协议的通信，工作稳定，可多连接48个s7或64个TCP。 

在各个Profibus-DP网络，PLC为主站，从站为远程IO站操作箱、变频器、编码器等等。设计原则是充分利用分布式现场总线网络灵活、方便、节约资金的优点，同时尽量避免其缺点（网络通信故障易导致相当多一部分设备不能工作）。

1.4 HMI系统与OPC服务器 

一级自动化级的HMI为5台工业PC机，工控机上使用CP1613或普通以太网卡，安装WINCC软件。操作人员通过画面输入有关工艺操作数据，向PLC下达控制命令。另外，HMI通过PLC可采集生产过程中的各种检测数据，并以数据文件或生产流程图等形式在CRT上显示，用于监视生产过程和设备运行状态，还可对生产过程中的数据进行报表打印和事故报警打印，并存储主要工艺参数的历史趋势图。 

Opc服务器安装有simatic net软件，通过网络读取PLC中变量信息，再用VC做成三方软件实现监控和报表功能的功能，完成物流跟踪。可同时安装另一块网卡连接办公网，实现生产信息的发布与交换。 

2主要存在问题及改进优化措施 

（1）现场总线通信系统的改造。 

主PLC机架上增加CP443-5模板,优化、分散所带通信节点，或把关键站点如摇炉操作台、倾动变频器、编码器等单列出，以达到保关键设备使用的目的。新增CP443-5模板所带通信节点为地面车辆操作台、变频器和倾动编码器。原兑铁操作台从路分离出，编入二路，这样二路节点只有6台关键变频器和1个摇炉台，能够保证使用。优化后的通信线路如下： 

1路：PLC-5（CPU416-2DP）—出钢操作台（7）—炉后门操作箱FZLC32（11）—出渣操作台（6）—主操作台（4）—卷帘门操作箱FZLC33（12）—炉前门操作箱FZLC31（10）—横移小车操作箱FZLC35（14）—锁定缸操作箱FZLC36（15）—2#氧操作箱（9）—2#氧编码器（17）—1#氧操作箱（8）—1#氧编码器（16）。 

2路：CP443-5—1#倾动变频器—2#倾动变频器—3#倾动变频器—4#倾动变频器—1#氧变频器—2#氧变频器—兑铁水操作台（5）。 

3路：右侧CP443-5—（2#氧变频柜内接头）—倾动编码器—钢包车变频器—出渣车9CT（61）—钢包车1CT（67）—出渣车7CT（63）—出渣车8CT（62）—钢包车2CT（68） 

这样改造的优点：保证主体设备的运行；大大的节约故障排除时间；缩短DP通信线路，有利于信号的传送。 

（2）转炉各皮带及加料除尘阀门站通信网络配置改造及优化措施。 

转炉二次除尘在辅原料系统、铁合金系统共16个料仓安装有16个除尘阀门，在现场分布8个操作箱，使用了8个远程站，不但站点多、线路长，占用模板通道多，还有可能影响网络前段加料系统正常工作。在生产初期，为了保证正常生产，此部分动作功能没有投用，为满足除尘效果，现场阀门处于常开状态，风机负载加大，电耗居高不下。为此，对整个除尘系统进行了电气控制改造。 

把现场8个控制箱简化为2个，在现场辅料、合金料处各保留一个电控箱。在控制箱内使用统一的远程/就地切换按钮，把其余操作按钮、指示灯等全部去掉，操作直接通过现场限位点经由PLC通信来完成，在远程站模板上只保留的阀门限位点，这样节省了大量I/O通道，原来的多个操作箱得以大简化。另外，在PLC程序中修改控制功能，设定为自动控制，整个除尘系统人员操作，当上料车到某个料仓，而且皮带运行确实加料时，其除尘阀门自动打开，而其余15个不用的除尘阀门全部关闭，这样，不但大大提高了风道压力，提升了除尘效果，还大大降低了二次风机2500kW电机的动力电耗。 

（3）转炉氧提升事故系统的改造。 

转炉氧提升系统抱闸原设计为单个液压抱闸，在使用过程中易出现因液压抱闸磨损或调整不到位等因素而引发的下滑溜现象。改造方案是增加一套液压抱闸，但控制系统仍由原来的控制系统完成，这样动作同步并且。增加一套事故提升系统，即在主电机或氧变频器及速度编码器出现故障导致氧不能提升或溜时，生产工可通过开启事故电机来提升氧，从而能够保证顺利换氧小车，并且通过事故操作联锁切断氧变频器电源，避免了恶性事故的发生。此项改造A、B氧主要增加设备有：西门子UPS电源控制柜一套；电池柜一套；事故电机（带电磁抱闸）每一台。 

（4）转炉底吹系统的改造。 

底吹系统是炼钢的关键设备，主要由氮气和氩气2个切断阀及6个支管调节阀及自动设定组成。原设计是根据炼钢时间段不同，2个切断阀按PLC程序设定自动打开关闭。随着所炼钢种的增多，这种单一的自动控制模式，不能满足生产工艺的要求，易造成支管堵塞，影响底吹效果，而且氩气浪费相当严重，与运行不符。原系统缺点：氮气氩气切换时间不能控制，固定为吹炼10min后切换，而且在整个搅拌过程中氮气和氩气气体流量设置单一，造成适合的钢种比较单一，而且气体不能充分利用。从PLC程序上入手，重新编写程序，共分4套自动控制模式（A、B、C、D）,操作工可根据钢种分类及冶炼时间段自动选择其中一种模式. 

改造完毕后，4种模式对应气体切换的不同时间，A模式为开始吹炼5min后由吹氮气切换为吹氩气，B、C模式分别对应8min和10min切换，而D模式为冶炼期间全程吹氩。不管哪一种模式，在兑铁、倒渣、出钢摇炉期间均使用低流量吹氮，保护气体管路；在冶炼的期间，吹气流量依照吹炼时间不同进行调节，通过与工艺人员的配合、实践，确定分别为每分吹气80m3、50 m3、40 m3；对应炉底的6个不同支管，根据位置的不同，对流量要求进行了优化，对炉底中间的3、4号透气管流量适当开大。 

达到的效果：工艺方能够根据钢种不同灵活选择合适的流量设定值与切换时间，在冶炼调铝钢种时还可以全程吹氩，能够发挥底复吹转炉的设备优势。这样不仅方便了操作，而且大大降低了低压氮气和氩气的气体消耗，减少了钢水中氮的含量，大大提高了钢水质量。 

（5）氮气密封装置的控制改造。 

转炉氮封系统分为两大部分，即炉口活动烟罩氮封系统和转炉加料斗及溜管氮封系统。氮气密封装置主要设备为氮气气动切断阀，在转炉冶炼过程中，氮气气动切断阀始终处于打开状态，连续向加料管中吹入氮气。转炉吹氧的氧气切断阀与氮气气动切断阀联锁，活动烟罩氮封在冶炼时常开，流量2000 m3/h。加料系统氮封包括3个氮气管路，其中的2个用于加料斗密封，在加料斗打开时氮气阀门打开，防止散装料粉末飘散，防止冶炼时炼钢产生的烟、火上升损坏设备；较大的,1个氮气管路与阀门用于加料斗下部和2个加料溜管的冷却密封，在整个冶炼期间保证效果，否则必然损坏溜管。系统工作时氮气流量达6000 m3/h，全天24h工作，耗气量大。 

经工艺人员设备人员的反复推敲试验，将炉口活动烟罩氮封系统的管路整个改为压缩空气密封，大大节省了低压氮气消耗。对于加料系统氮封，由于其溜管保持干燥，不能改用压空，于是只能对电气联锁和气体流量进行反复试验与推敲。原阀门联锁为当氧阀打开时开氮封阀门，事实证明，在溅渣期间或是在炼钢间隙等待验样结果时，由于炉口朝上，烟气仍然上涌，容易导致设备损坏，在生产初期曾大量出现溜管和料斗液压缸损坏事故。将PLC程序修改为炉口向上是开氮封，但这样反而增加了氮气消耗，于是在此基础上，准备使用流量调节的方式。整个过程是在节约气体成本与保护设备、节约设备成本之间寻找平衡点，为了不增加设备成本，没有加装调节阀，对氮气管路进行了修改，使工作一步步降低到3000 m3/h，在节约大量气体成本的基础上完成设备保护功能，并且有效提高了氮气的使用率，节能效益十分可观。 

3 应用效果及前景 

100t转炉电气控制系统经过一系列的改造后，生产效率提高，大大降低了工人地劳动强度。一些操作画面的改造方便了操作，设计加合理，对底吹及氮封系统的改进大大节约了氮气，提高了各钢种的质量，为生产创造了良好的设备基础。实践证明，该系统运行比较稳定, 使用效果非常良好,大大减少了转炉因设备故障而热停的次数和时间，保证了工序的通畅和衔接；不仅节约了备件资金，而且事故率的减少和备件消耗降低带来的经济效益显著。底吹系统、氮封系统的改造大大节约了能源，减低了消耗，提高了钢水的质量。