控制网

1   前言

    上海宝钢集团一钢公司的不锈钢精品基地建设，需要高品质的活性石灰（活性度≥350ml），它是炼钢必不可少的原料，用它代替普通冶金石灰用于炼钢，能达到节能降耗、提高钢材质量的目的。套筒竖窑是德国贝肯巴赫炉窑公司发明的活性石灰生产的先进工艺，它实现了在一个窑身内存在并流煅烧。因此该厂新建了一座500t/d套筒竖窑，总投资约1亿元，它的建成投产能够基本满足冶炼的需要。

2  工艺流程简介

    工艺流程如图1所示。

图1  工艺流程图

    单斗提升机将石灰石运至窑顶，经料斗、密封闸门及旋转布料器进入环形套筒内。套筒竖窑有上、下两层烧嘴并均匀错开布置，将套筒竖窑分成两个煅烧带，上煅烧带为逆流，下煅烧带为并流。并流带下部为冷却带，石灰在冷却带的底部通过出料装置排出。冷却空气预热后汇集到冷却空气环管中，作为助燃空气送到各个烧嘴。预热的驱动空气从换热器出来后进入驱动空气环管，并被送到喷射器，作为喷射器的动力气体。上层燃烧室中为不完全燃烧，不完全燃烧的气体进入下料层时与来自下方的含过剩空气的气流相遇，使不完全燃烧的气体得到完全燃烧。下层燃烧室中为完全燃烧。窑内所有的废气都经废气风机引出，然后经冷风阀混入冷风进入除尘器除尘后排入大气。

3  控制系统概述

3.1  系统的组成及其功能

    套筒竖窑控制系统主要由原料（PLC1）、套筒竖窑煅烧（PLC2）、成品（PLC3）三个子系统，与三个子系统相配套的除尘系统（PLC4）以及公辅系统（PLC5）组成。

    与以往仪电分开控制，即电气控制采用PLC、仪表控制采用DCS不同，该工程实现了仪电一体化控制，即由PLC统一完成数据的采集、处理和控制。

    模拟量信号先经变送器进行变换,再经隔离器进行隔离，最后生成标准的4~20mA电流信号进入PLC模拟量输入模块；开关量信号则经中间继电器隔离后进入PLC开关量输入模块。

    PLC完成的控制功能包括模拟量调节和开关量控制，其中模拟量调节包括冷却空气、驱动空气、废气、燃气的自动调节，由PID运算实现，其输出控制调节阀的开度以及变频器的给定；开关量控制包括控制加料系统、出料系统、冷却系统、驱动系统、废气系统以及燃气系统等的自动启/停。

3.2  系统网络分层

    该控制系统的网络层次如下：

    第