АСУТП Доменное производство

 

Необходимость проведения модернизации систем автоматики в металлургии, как правило, обуславливается значительным моральным устареванием и почти полным физическим износом имеющихся средств автоматики советского производства1970-1980 г.г.  Экономическая целесообразность и веяния времени диктуют  необходимость проведения коренной модернизации существующих систем автоматизации практически с полной заменой основного оборудования.

   Проведение подобной модернизации с переходом на качественно новый уровень управления производством в условиях современного состояния экономики накладывает на этот процесс следующие ограничения:

• сжатые, в том числе до рекордных, сроки проведения всего комплекса работ – от принятия решения на модернизацию до её окончания;
• поиск проектных решений, не требующих проведения капитальных строительных и прочих работ в смежных частях проекта;
• использование передовых тенденций построения систем на базе современных технических средств и решений, обеспечивающих, в основном, соответствие мировому уровню систем для доменного производства.

    В наших решениях АСУТП предусмотрены самые современные и нетрадиционные для отечественных технологов-доменщиков решения по представлению всей технологической и производственной информации на экранах персональных компьютеров. При этом исключается использование каких-либо громоздких мнемонических щитов с регистрирующими приборами и сигнальными лампами и табло, которые до сих пор устанавливаются на реконструируемых доменных печах металлургических комбинатов в СНГ.

  
   Для реализации проектных решений мы используем самые современные технические средства,  которые позволяют  обеспечить быструю разработку проекта, их изготовление и поставку, выполнение предпусковых работ и пуска объектов, а также высокую надежность при эксплуатации в условиях доменного производства.

  В качестве основы для автоматизации выбраны промышленные контроллеры «Mitsubishi Electric»  и SCADA-пакет Citect(Projects Manager) . Данный выбор был обусловлен следующими факторами:

• действительно полным соответствием всем международным стандартам;
• высокой надежностью работы в условиях промышленного производства;
• высокой точностью преобразования сигналов при высокой степени гальванической изоляции между каналами ввода;
• мощной системой самодиагностики;
• наличием развитой системы быстрого монтажа внутри шкафных соединений;
• простотой интегрирования системы автоматизации в существующие АСУ;
• возможностью быстрой отладки программного обеспечения уже на стадии разработки;
• возможностью поставки контроллеров с загруженным отлаженным программным обеспечением, требующим только небольшой доводки на объекте;
• простотой эксплуатации технического и программного обеспечения, не требующего высококвалифицированного обслуживающего персонала;
• возможностью ввода сигналов от датчиков отечественного производства, в том числе от датчиков, не соответствующих международным стандартам (медные термометры сопротивления, термопары с градуировкой ХК и т.д.).

    Информационной основой АСУТП является традиционный для доменного производства набор регулируемых и контролируемых параметров, который дополнен рядом специализированных подсистем автоматического контроля и управления технологическими процессами. Также используются информационные базы из смежных проектов систем управления электрооборудованием доменной печи для индикации на экранах рабочих станций состояния технологического оборудования с целью единого отображения вместе с технологическими процессами. Количество и конфигурации контроллеров определяются в соответствии с объектным и функциональным принципами и их техническими возможностями.
    Учитывая многообразие задач контроля и управления доменным производством и сопутствующими ему процессами, а также большое количество сигналов различного типа, в основном аналоговых сигналов и контуров автоматического регулирования, используются самые мощные модели контроллеров.

    Контроллеры «Mitsubishi Electric»  , имеющие в своем составе высокоточные специализированные весовые модули, используются  для решения задач управления процессами одно-, двух-, трех- и четырехкомпонентного дозирования шихты, при этом применяются весовые датчики от ведущих мировых производителей.
     Контроллеры обеспечивают выполнение задач автоматизации (автоматический контроль, блокировка, управление и регулирование) по группам. Для контроллеров  выполняющих наиболее ответственные задачи, предусмотрено горячее резервирование.
  АСУ ТП управляет дозированием шихты в весовых воронках. В процессе дозирования производятся автоматическая адаптация точности набора и автоматическая коррекция ошибок дозирования (в том числе в условиях многокомпонентного дозирования ) и изменения фактической влажности кокса. Предусмотренная компоновка контроллеров обеспечивает параллельное функционирование основных и резервных комплектов в части контроля процесса и аварийных блокировок и “теплое” переключение управляющих функций.

   Для рабочих станций разработаны приложения SCADA-пакета, обеспечивающие определенное удобство технологическому персоналу, который может при необходимости
рассматривать любые разделы доменного производства. В состав приложений SCADA-пакета входят динамические и статические видеокадры технологического оборудования и его состояния, панелей управления, трендов технологических параметров, таблиц и протоколов, аварийных, предупредительных и технологических сообщений и т.д. Все рабочие станции объединяются  в единую промышленную сеть АСУ доменного цеха. Кроме рабочих станций информация о процессах также представляется и на операторских панелях в промышленном исполнении.
   Характерной особенностью эксплуатации каналов измерения веса является периодическая перенастройка весовых модулей (совместно с их весовыми датчиками) под изменяющиеся механические характеристики весовых устройств (калибровка каналов дозирования).
Даже персонал с невысокой квалификацией достаточно просто может производить дистанционную калибровку с помощью операторских панелей.
    Контроллеры поставляются на объекты в составе шкафов управления, укомплектованных устройствами бесперебойного питания, автоматами и источниками питания, устройствами автоматической вентиляции и освещения шкафов, стандартизированными коммутационными устройствами.

Использование современных технических средств имеет определенно положительный экономический эффект при производстве чугуна на доменной печи за счет:

• высокой точности контроля технологических параметров;
• высокой точности дозирования компонентов шихты и ее распределения по окружности колошника доменной печи;
• высокого качества регулирования технологических параметров;
• снижения эксплуатационных затрат на содержание систем автоматизации;
• качественно нового представления обобщенной и своевременной информации технологическому персоналу в удобном и легком для восприятия и принятия решений виде.