一种转炉炼钢控制系统的制作方法

本发明涉及一种炼钢炉脱碳控制系统，属于冶金制造技术领域。

背景技术：

随着我国能源和基础设施建设的发展，要求高强度低合金钢板具有较高的屈服强度、良好的焊接性、高的断裂韧性以及低的韧脆转变温度、良好的冷成型性等。由于低碳钢具有高强度、高韧性、焊接性能优良、成本低的特点，顾被广泛应用于油气管线、工程机械、重型汽车、集装箱、造船、桥梁、压力容器等诸多领域。

而vd真空氧脱碳的原理与真空碳脱氧的原理是一致的，就是根据真空碳脱氧的原理反推出来的一种脱碳工艺，他们的区别在于冶金侧重点不同。

现有的转炉炼钢控制系统具有实现对多组真空泵同时控制、对氩气流量进行控制、实现对供氧量进行控制等功能，但是由于炼钢生产需求，生产线一经投产一般不能够停止运行，如果停止运行则造成生产能力下降，但是当其中一组真空泵或相应的控制单元发生故障时，又不得不停产整修，这样则造成了生产连续性降低，降低了生产能力，同时停产又造成炼钢炉内物料停滞，增加了生产成本。

因此亟需一种能够自动控制系统，以保障某一工序故障时不会影响整个生产线停止运行。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决炼钢炉脱碳控制系统控制性能差，不能满足连续化生产需求的问题，进而提供一种转炉炼钢控制系统。

本发明的技术方案：

一种转炉炼钢控制系统，包括两台工控机、以太网交换机和两台plc控制器，两台工控机与两台plc控制器通过以太网交换机建立联接；

所述的plc控制器上通过多个逆变器连接有多个真空泵；

plc控制器上连接有氩气流量控制单元，氩气流量控制单元与真空泵建立连接用于控制vd真空氧脱碳工艺过程氩气流量；

所述的plc控制器上还连接有报警器、编程器、温度控制单元、人机操作接口和真空罐盖升降器控制单元。

优选的：多个真空泵采用一一对应方式与逆变器连接，并通过profibus-dp现场总线和整流单元连接组成一个profibus-dp现场总线网络。

优选的：所述的两台工控机通过以太网与plc控制器连接。

优选的：所述的工控机为研华工控机服务器。

优选的：所述的氩气流量控制单元的型号为mf5706-n-25；氩气流量控制单元具有存储数据功能。

优选的：所述的plc控制器的型号为ic693cpu313w。

优选的：所述的逆变器为acss00系列逆变器。

本发明具有以下有益效果：本发明采用以太网交换机将工控机和plc控制器建立联通，当其中一条线路故障时候不影响其他线路工作，且将真空泵采用一一对应方式与逆变器连接，并通过profibus-dp现场总线和整流单元连接组成一个profibus-dp现场总线网络，通过一个profibus-dp现场总线接收plc控制器的控制指令，并将各个单元的工作状态反馈给plc控制机，减少了大量的电缆布线工作，同时维修方便，当其中某一条线路发生故障时，不用整体停机维修。本发明的优点是成本低、系统可靠性增加，维修方便，更加先进合理。

附图说明

图1是一种转炉炼钢控制系统的系统布置图；

图中1-工控机，2-以太网交换机，3-plc控制器，4-逆变器，5-真空泵，6-profibus-dp现场总线，7-整流单元，8-氩气流量控制单元，9-报警器，10-编程器，11-温度控制单元，12-人机操作接口，13-真空罐盖升降器控制单元。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种转炉炼钢控制系统，包括两台工控机1、以太网交换机2和两台plc控制器3，两台工控机1与两台plc控制器3通过以太网交换机2建立联接；

所述的plc控制器3上通过多个逆变器4连接有多个真空泵5；

plc控制器3上连接有氩气流量控制单元8，氩气流量控制单元8与真空泵5建立连接用于控制vd真空氧脱碳工艺过程氩气流量；

所述的plc控制器3上还连接有报警器9、编程器10、温度控制单元11、人机操作接口12和真空罐盖升降器控制单元13。

本发明的布置方法是，在生产线上设置至少两条vd炉脱碳工作生产线，每条生产线上均设有工控机1和plc控制器3，plc控制器3上连接有用于抽真空操作的真空泵5，真空泵5采用匀速平衡方式进入到钢水中，防止钢水剧烈沸腾引起溢渣；

在plc控制器3上连接有氩气流量控制单元8，在vd真空氧脱碳工艺中，从开抽到破坏真空时间限定为10-12分钟，真空度达到200pa-250pa,并通过温度控制单元15控制温度在1590℃-1640℃，真空过程温降为(2.2±0.2)℃/min，氩气流量控制在200nm³/h左右，经过这种处理后，钢水的w(c)低于0.01％，从而保证了成品w小于等于0.05％打下了基础。

plc控制器3上连接有报警器9用于对系统实施监控，当某处控制单元发生故障时，报警系统发生报警；

编程器10的型号是hal815；

温度控制单元11内具有温度传感器，通过温度传感器实施检测钢水温度，并反馈给与plc控制系统，由plc控制系统控制真空泵5的抽真空时机；

真空罐盖升降器控制单元13用于控制真空罐盖在平台的移动，其中布置在地面上的真空罐和布置在平台上并且能够在平台上移动的真空罐是vd真空脱气的主体设备，通过真空罐盖升降器控制单元13控制真空罐盖对真空罐的精准定位和有效密封，是控制抽真空的必要因素。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种转炉炼钢控制系统，多个真空泵5采用一一对应方式与逆变器4连接，并通过profibus-dp现场总线6和整流单元7连接组成一个profibus-dp现场总线网络。plc控制器3通过通讯方式对整流单元7及真空泵驱动装置进行控制，并读取这些设备的工作状态或故障状态。

具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种转炉炼钢控制系统，述的两台工控机1通过以太网与plc控制器连接。

具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种转炉炼钢控制系统，所述的工控机1为研华工控机服务器。

具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种转炉炼钢控制系统，所述的氩气流量控制单元8的型号为mf5706-n-25；氩气流量控制单元8具有存储数据功能。

具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种转炉炼钢控制系统，所述的plc控制器3的型号为ic693cpu313w。

具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种转炉炼钢控制系统，所述的逆变器4为acss00系列逆变器。

本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

技术特征：

1.一种转炉炼钢控制系统，其特征在于：包括两台工控机(1)、以太网交换机(2)和两台plc控制器(3)，两台工控机(1)与两台plc控制器(3)通过以太网交换机(2)建立联接；

所述的plc控制器(3)上通过多个逆变器(4)连接有多个真空泵(5)；

plc控制器(3)上连接有氩气流量控制单元(8)，氩气流量控制单元(8)与真空泵(5)建立连接用于控制vd真空氧脱碳工艺过程氩气流量；

所述的plc控制器(3)上还连接有报警器(9)、编程器(10)、温度控制单元(11)、人机操作接口(12)和真空罐盖升降器控制单元(13)。

2.根据权利要求1所述的一种转炉炼钢控制系统，其特征在于：多个真空泵(5)采用一一对应方式与逆变器(4)连接，并通过profibus-dp现场总线(6)和整流单元(7)连接组成一个profibus-dp现场总线网络。

3.根据权利要求1所述的一种转炉炼钢控制系统，其特征在于：所述的两台工控机(1)通过以太网与plc控制器(3)连接。

4.根据权利要求1所述的一种转炉炼钢控制系统，其特征在于：所述的工控机(1)为研华工控机服务器。

5.根据权利要求1所述的一种转炉炼钢控制系统，其特征在于：所述的氩气流量控制单元(8)的型号为mf5706-n-25；氩气流量控制单元(8)具有存储数据功能。

6.根据权利要求1所述的一种转炉炼钢控制系统，其特征在于：所述的plc控制器(3)的型号为ic693cpu313w。

技术总结
一种转炉炼钢控制系统，属于冶金制造技术领域。本发明为了解决炼钢炉脱碳控制系统控制性能差，不能满足连续化生产需求的问题。本发明包括两台工控机、以太网交换机和两台PLC控制器，两台工控机与两台PLC控制器通过以太网交换机建立联接；PLC控制器上通过多个逆变器连接有多个真空泵；PLC控制器上连接有氩气流量控制单元，氩气流量控制单元与真空泵建立连接用于控制VD真空氧脱碳工艺过程氩气流量；PLC控制器上还连接有报警器、编程器、温度控制单元、人机操作接口和真空罐盖升降器控制单元。本发明的优点是成本低、系统可靠性增加，维修方便，更加先进合理。

技术研发人员：李刚;杨平
受保护的技术使用者：建龙北满特殊钢有限责任公司
技术研发日：2019.08.16
技术公布日：2019.11.15