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球团自动化

球团综合自动化系统

1球团综合自动化系统的概述

1.1综合自动化系统的基本构成

了解一个综合自动化系统必须从以下几个层次对综合自动化系统分析：

（1）生产线、工艺平衡、物料平衡和物料跟踪；

（2）工艺设备、过程段和基本生产单元；

（3）电气控制、公辅控制和其他设备控制系统；

（4）过程控制系统；

（5）计算机控制和管理系统。

若从控制层次分级分析：

（1）基础自动化级（L1）

主要完成设备的顺序控制，联锁控制，位置控制，速度控制，参数调节，故障检测与报警，现场数据采集等任务，它是保证工艺设备正常运行的关键。

（2）过程计算机级（L2）

主要完成物流跟踪，过程数据收集及处理，数学模型计算及设定，操作指导，报表编制及打印，数据通信等任务，它是保证产品质量，取得生产效益的关键。

（3）制造执行计算机系统MES（L3）

主要完成生产计划管理、生产协调及调度、生产指令产生及下达、全线物料跟踪、质量信息管理、原材料管理、设备管理、生产报表编制及打印，数据通信等任务，它是保证全线稳定、协调、高效、高质量生产的关键。

图1-2工厂综合自动化系统

1.2球团系统工艺流程

球团工艺流程

1.3综合自动化系统的任务

综合工业自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的综合性高技术，包括自动化软件、硬件和系统三大部分。

自动化系统本身并不直接创造效益，但它对企业生产过程起着明显的提升作用：

（1）提高生产过程的安全性；

（2）提高生产效率；

（3）提高产品质量；

（4）减少生产过程的原材料、能源损耗。

综合自动化系统控制和管理范围

自动化系统的控制和管理范围包括与工艺相关的自动化控制系统、低压供配电、电气传动及控制、检测仪器及仪表，对从原料开始到成品运输为止的生产过程进行控制和管理。

综合自动化系统分级

为有效地控制整个生产过程，根据生产工艺的连贯性、分布位置及控制要求，对控制系统分区域、分级进行配置，采用网络技术，构成生产工艺对象工厂综合自动化控制系统如图1-2所示：

企业管理级、生产管理级、监控系统级、过程控制级和设备控制级。

前两级管理级涉及的高新技术主要是计算机技术、软件技术、网络技术和信息技术；监控系统级涉及过程数据收集及处理，数学模型计算及设定，操作指导，生产报表编制及打印，设备状态监控管理、数据通信等任务；生产过程控制级涉及的高新技术主要是智能控制技术和工程方法；设备控制级涉及的高新技术主要是三电一体化技术、现场总线技术和新器件交流数字调速技术。

2基础自动化级（主要部分）

自动化系统控制功能说明

自动化控制系统共设有2地4种操作方式，即在集中操作室HMI上的HMI自动、HMI手动、HMI检修模式和在机旁操作箱上的单机手动操作。

1）HMI自动操作方式：

此种操作方式是当操作控制条件和工艺及设备联锁条件成立时，系统根据操作员经HMI人工设定自动地完成一个工艺过程的控制（或动作）的控制操作方式。

2）HMI手动操作方式：

此种操作方式是当操作控制条件和设备连锁条件成立时，人工依照工艺顺序分别对设备进行各种操作（如起皮带机、打开阀门等）的单机控制操作方式。

3）HMI检修模式：

此种操作方式是当某个系统中设备发生故障时，在HMI画面上按下系统检修按钮，这时烧结主控制室对该系统有绝对控制权，不允许在其他任何地点对该系统设备进行操作，确保检修人员的安全。

●4）机旁手动操作方式：

此种操作方式一般是用于单机设备自身操作，由人工在机旁进行单机设备检修和调试时使用的控制操作方式。

表3.1精矿干燥室

精矿干燥室

序号

主要工艺设备

1

胶带机（电动机、减速机）

2

转筒干燥机（主、辅电机、油泵电机）

3

干燥炉（鼓风机、圆盘和提升机）

（2）

4

胶带机用电液动单侧犁式卸料器

5

带式除铁器

6

振动器（8）

7

起重设备

表3.2高压辊磨室

高压辊磨室

序号

主要工艺设备

1

胶带机（电动机、减速机）

2

振动漏斗

3

高压辊磨机（电动机、分料器）

4

振动器

5

起重设备

表3.3配料室

配料室

序号

主要工艺设备

1

胶带机（传动电机、减速机和运行电机）

2

振动漏斗

3

圆盘给料机（9）

4

配料电子秤

5

手动插板阀

6

螺旋给料机（13）

7

拖式皮带秤

8

48袋仓顶收尘器

9

振动器

10

起重设备

表3.4混合室

混合室

序号

主要工艺设备

1

胶带机（电动机、减速机）

2

立式强力混合机

3

转子电机

（2）

4

混合筒电机

5

卸料门电机

6

油冷却器电机

7

油泵电机

8

振动器

9

起重设备

表3.5造球室

造球室

序号

主要工艺设备

1

胶带机（电动机、减速机）

2

振动漏斗

3

锥磨机

（1）

4

电振给料机

（1）

5

圆盘给料机（9）

6

圆盘造球机（刮刀电机、电动润滑泵和加脂泵）（9）

7

电动滚筒

8

辊式筛分机

9

起重设备

表3.6链篦机-回转窑-环冷机

链篦机-回转窑-环冷机

序号

主要工艺设备

1

胶带机

2

摆动皮带给料机（传动电机、摆动电机）

（1）

3

宽胶带机

（1）

4

辊式布料机

（1）

5

链篦机（电机、干油润滑系统、双层卸灰阀风箱调节阀执行器、事故烟囱电机）

（1）

6

链篦机风箱阀门（19）

7

胶带机（电动机）链篦机部分

8

生球破碎机

（1）

9

Φ500电动蝶阀

10

链篦机预热Ⅰ段辅助燃烧装置（助燃风机、电动机）

11

链篦机预热Ⅱ段辅助燃烧装置（助燃风机、电动机）

12

回热风机（主电动机、停机慢动装置、电加热器电机）

（2）

13

回热风机液力偶合器

（2）

14

回热风机阀门

（2）

15

对冷风阀（3）

12

回热组合式高效多管除尘器

（2）

13

鼓风干燥风机（主电动机、停机慢动装置、电加热器电机）（4）

14

鼓风机阀门（4）

14

鼓风干燥组合式高效多管除尘器

15

105㎡单室四电场除尘器

16

气力输送装置

17

电液动顎式闸门

18

辅助、起重设备

19

回转窑（液压马达油泵电机（4）、液压挡轮油泵电机、辅助油泵电机、干油润滑电机、慢动电动机

（1）、液压马达冲洗泵

（1）、加热器

（1））

（1）

20

电铃

（1）

21

受电开关（3）

22

PL450-A斗式提升机

（1）

23

窑头结构冷却风机

（1）

24

窑尾结构冷却风机

（1）

25

窑尾给料溜槽冷却风机

（1）

26

环冷风机电动蝶阀

（2）

27

换冷风机电动卸矿阀

（1）

28

手动插板阀

29

球团环冷机（主电机、卸矿阀电机、给料斗隔墙冷却风机电机、环冷机电机冷却风机）

30

No1冷却风机

31

No2冷却风机

32

No3冷却风机

33

No4冷却风机

34

环冷风机阀门（4）

35

压气机（5）

36

9-19NO.11.2D离心通风机

37

Φ650电动蝶阀

38

柔性连接器

39

称煤计量系统

40

罗茨风机

41

Φ400电动蝶阀

42

四通道煤粉燃烧器

43

手动插板阀

44

防爆阀

45

仓顶袋式收尘器

46

燃气热风炉Ⅰ助燃风机

47

燃气热风炉Ⅱ助燃风机

48

环冷除尘器

（2）

表3.7主抽风机-主电除尘器

主抽风机-主电除尘器

序号

主要工艺设备

1

主抽风机（主电机、风机执行机构、油站油泵电加热器）

（1）

2

液力耦合器

（1）

3

主抽风机阀门

（1）

4

双层卸灰阀（38）

5

285㎡双室四电场除尘器

（1）

6

螺旋输出器

7

Φ300电液动叉板式双层卸灰阀

表3.8筛分室

筛分室

序号

主要工艺设备

1

胶带机（电动机、减速机）

2

2575振动筛

3

电液动顎式闸门

4

起重设备

表3.9烟煤煤粉制备系统

烟煤煤粉制备系统

序号

主要工艺设备

1

胶带机

2

B=650胶带机用电液动单侧犁式卸料器

3

密封式定量给煤机

4

辊盘式煤磨

5

星形卸灰阀（8）

6

螺旋输送机

7

电液动插板阀

8

引风机

9

气力输送装置

10

手动插板阀

11

沸腾炉（鼓风机、圆盘、提升机、冷却风机、电动配风阀、高温气动应急阀螺旋给料机）

12

Φ1200电动蝶阀

13

防爆阀

14

仓顶袋式收尘器

15

辅助设备

表3.10无烟煤煤粉制备系统

无烟煤煤粉制备系统

序号

主要工艺设备

1

胶带机

2

密封式定量给煤机

3

辊盘式煤磨

4

煤粉袋式收集器

5

星形卸灰阀

6

螺旋输送机

7

电液动插板阀

8

引风机

9

气力输送装置

10

手动插板阀

11

沸腾炉（鼓风机、圆盘、提升机、冷却风机、电动配风阀、高温气动应急阀螺旋给料机）

12

电动蝶阀

13

防爆阀

14

仓顶袋式收尘器

15

辅助设备

16

犁式卸料器

表3.11原煤破碎室

原煤破碎室

序号

主要工艺设备

1

胶带机

2

电液动单侧犁式卸料器

3

圆盘给料机

4

配料电子秤

5

振动筛

6

锤式破碎机

7

斗式提升机

8

除铁器

9

辅助、起重设备

表3.12转运站

转运站

序号

主要工艺设备

1

胶带机

2

起重设备

表3.13膨润土储存间

膨润土储存间

序号

主要工艺设备

1

斗式提升机

2

辅助、起重设备

表3.14除尘系统

原料布袋除尘系统

序号

主要工艺设备

1

脉动袋式除尘器

2

离心通风机

配电动机

消声器

气力输送泵

星形卸灰阀

环境布袋除尘系统

序号

主要工艺设备

1

脉动袋式除尘器

2

离心通风机

配电动机

消声器

气力输送泵

星形卸灰阀

精矿干燥除尘系统

序号

主要工艺设备

1

烧结板除尘器

2

锅炉鼓风机

配电动机

螺旋输送机

星形卸灰阀

表3.15水道主要设备

水道主要设备

序号

主要工艺设备

1

离心清水泵

2

多相自动过滤器

水垢净

灭菌灵

水泵及罐

立式排污泵

玻璃钢冷却塔

空压机

配电动机

微热干燥装置

其他设备

3.2球团生产中的检测和自动控制系统

以弓长岭第二球团厂200万吨链篦机——回转窑球团生产线工程为例，由铁精矿粉、石灰石和膨润土等按一定重量配料造成生球，然后进链篦机—回转窑，机尾出来的熟球经过筛分，8～18mm的熟球作为成品球团矿送高炉，不合格的球团经球磨机磨细后，作为返矿重新配料造球焙烧。

其检测和自动控制系统包括下列几个主要系统：

（1）配料段。

包括：

①铁精矿给料槽给料量调节、指示、记录、累积仪表：

LA1-1～LA4-1，

铁精矿给料槽料位指示、报警：

LA1-2～LA4-2，

②膨润土、石灰石粉、无烟煤粉、除灰尘矿槽料量调节、指示、记录、累积仪表：

LA5-1～LA8-1，

膨润土、石灰石粉、无烟煤粉、除灰尘槽料位指示、报警：

LA5-2～LA8-2，

膨润土、石灰石粉、无烟煤粉、除灰尘槽来料量指示、记录仪表：

LA5-3～LA8-3，

③原料称量及比例配料装置：

WRS/A-20，WRCSA/A-2-1，WRCSA/A-2-6，

（2）造球段。

包括：

①造球机混合料矿槽精矿水分测定装置：

MR/1，它使用中子水分计来测量。

②混合料矿槽料位检测及控制装置：

9个料位槽共9个检测点，它检测混合料矿槽料位并在料空时发出警报信号，使卸料机往空的料槽装料。

③向造球盘定量给料量：

9个圆盘造球机检测点共9个，

④生球量：

检测点9个，

⑤返球散料量：

检测点1个，

⑥造球机转速控制：

控制量9个。

（3）链篦机段。

包括：

①两台电子秤WT1、WT2，指示控制器WCA1：

在生球胶带运输机和返矿胶带运输机上分别装两台电子秤WT1、WT2，对未经过辊筛的生球瞬时流量和返球瞬时流量进行称量，两称量信号之差就是进入链篦机生球瞬时流量送给指示控制器WCA1。

由于链篦机的宽度和铺底料均为定值，因此将该生球瞬时流量作为指示控制器的机速设定值即可使链算机速度随生球瞬时流量而成比例变化，以使链篦机上的铺料厚度保持稳定值，以利于生球的干燥和预热。

此外，还设有链篦机和除尘器各部分的温度、压力检测，并在中央监视CRT上监视干燥过程。

②链篦机鼓风干燥段烟罩内温度：

东、西两侧各1个烟罩检测点共2个，链篦机鼓风干燥段烟罩内压力：

东、西两侧检测点2个，链篦机鼓风干燥段风箱内温度：

东、西两侧各2个风箱检测点共4个，链篦机鼓风干燥段风箱内压力：

东、西两侧各2个风箱检测点共4个，

③链篦机抽风干燥段烟罩内温度：

东、西两侧各1个烟罩检测点共2个，链篦机抽风干燥段烟罩内压力：

东、西两侧检测点2个，链篦机抽风干燥段风箱内温度：

东、西两侧各3个风箱检测点共6个，链篦机抽风干燥段风箱内压力：

东、西两侧各3个风箱检测点共6个，