基于現場總線技術的高爐數字化溫度系統
1 爐體結構及LonWorks的特點
1.1 高爐爐體結構簡介
高爐爐體結構主要由高爐內襯,冷卻設備,風、鐵、渣口,平臺接基礎,高爐自動化檢測裝置組成。一代高爐壽命主要取決于爐墻的狀況。隨著高爐冶煉的強化、爐頂壓力的提高和低硅冶煉,維護爐墻的重要性和迫切性日益突出。冷卻壁是與爐墻直接接觸的冷卻部件,其水溫差即熱流強度可直接反映爐墻的狀況,據此可直接監視爐墻的情況。對于高爐冷卻系統數據的記錄及曲線顯得尤為重要。
1.2 LonWorks現場總線特點
(1)采用了ISO/OSI模型的全部七層協議和面向對象的設計方法,通過網絡變量把網絡系統通信設計簡化為參數設置,通信速率從300bps至1.5Mbps不等。
(2)支持多種通信介質,并開發了相應的本質安全防爆產品。
(3)3個8位CPU分工合作,共同完成系統功能。
(4)Echelon公司鼓勵OEM開發商運用LonWorks技術和神經元芯片,開發自己的產品,因此,已被廣泛用于工業控制等行業。
另外,在開發智能傳感器方面,LonWorks神經元芯片也具有獨特的優勢。
2 數字化溫度系統的組成
2.1 系統功能
高爐冷卻水溫度數字化系統利用先進的計算機技術、電子技術、現場總線技術、溫度傳感器技術,可實現在線實時檢測和監控高爐冷卻壁進出水溫度,并在CRT畫面上顯示測量結果和溫度歷史數據,根據現場情況實施報警。
系統的應用結果對高爐爐墻的實時維護具有重要作用,通過歷史數據能夠準確反映爐墻的實時溫度變化,擯棄傳統的手工測量。還能通過測量結果根據爐墻狀況實時調整冷卻水消耗,降低生產成本。更重要的是通過高爐冷卻壁的水溫檢測及熱流量計算,指導高爐生產操作。
2.2 系統配置
采用LonWorks現場總線技術,系統中的測溫傳感器采用進口的數字溫度測量傳感器,不但精度高,并且系統布線簡單方便,抗干擾能力強、易擴展。上位機采用工控組態軟件,系統畫面美觀實用,測量數據自動存入數據庫,同時可以生成各種數據報表、溫度變化曲線,并可實現打印輸出,也可以對各種歷史數據和曲線進行查詢。
系統配置見圖1。
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