BOF功能及操作说明书转炉本体.docx
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BOF功能及操作说明书转炉本体
2*120T转炉工程
自动化系统功能及操作说明
（转炉本体）
上海软件股份有限公司
2012年10月10日
一、本体电气设备控制功能及操作
1倾动控制
1.1控制对象及检测器件
倾动电机4台，变频器驱动；
倾动抱闸，2台电机各一只；
电机测速编码器，4台电机各一只；
转炉角度测量绝对型编码器，1只；
1.2控制功能
转炉倾动的控制分三地操作（炉前主操作室、炉前出渣台、炉后出钢台）。
在操作台上设有主令控制器，主令控制器有四挡速度控制转炉倾动的快速、慢速及正反转。
为保证四台电机转矩平衡，采用主从控制模式。
在传动装置出现故障时，可以采用自动和半自动方式切除故障，这两种方式之间可以在画面上切换。
当从动装置的设备出现故障的情况时，故障机自动切除，而只使用其他三台传动装置，依然可以完成该炉钢的冶炼过程。
当主动装置（默认1＃）出现设备故障时，而另三台从动装置在正常的情况下。
首先PLC自动将主动装置切除，优先选择2＃作为主动装置，PLC自动修改1＃和2＃变频器参数，使2＃成为主机，并使用该装置供电的电动机上安装的编码器作为速度反馈的检测元件，3台电机工作时可以长期进行冶炼操作；当1＃故障2＃作为主机时，2＃出现故障不能运行，PLC自动将主动装置切除，优先选择3＃作为主动装置，PLC自动修改2＃和3＃变频器参数，使3＃成为主机，并使用该装置供电的电动机上安装的编码器作为速度反馈的检测元件。
以上主从机切换要求自动完成，无需人工操作。
倾动4台制动器同时打开或关闭，由统一由主机变频器信号控制。
为防止电动机突然启动对设备的冲击，倾动电动机转速应从零开始逐渐加速，从零到正常速度的加速时间是3秒，制动器由电机力矩阀值确认打开。
由于制动器制动力矩较大，为了防止制动时对设备的冲击，倾动制动时应先通过电力柔性制动将电动机减速，当倾动速度接近零时，制动器失电制动，制动时间为3秒。
1.3连锁
1.3.1设备安全连锁
注：
运行条件与设备状态在HMI画面中有详细指示，参见【倾动运行条件】子画面。
联锁项目
序号
联锁内容
说明
倾动运行
1
电气条件
1.1
传动系统准备好
1.2
急停按钮未按下
1.3
主从关系正常
2
设备联锁
2.1
氧枪在等待点以上
2.2
稀油站运行，且无故障
2.3
烟罩在上限位
1.3.2工艺及操作连锁
操作连锁主要是速度连锁控制。
联锁项目
序号
联锁内容
说明
速度联锁
1
炉次中，禁止下倾（最大出渣位90度，最大出钢位100度）
炉次外，自动解除
2
出钢方向>70度，2档速下倾，4档速上倾
炉次外，自动解除
3
出渣方向>65度，2档速下倾，4档速上倾
4
三，四台电机工作时，最高4档速
5
两台电机工作时，最高2档速
6
1台电机工作时，禁止运行
7
出钢方向下倾时，过80度暂停，手柄回0后重新操作。
8
出渣方向下倾时，过75度暂停，手柄回0后重新操作。
9
过0位暂停，并设有低速区，保证准确停在0位。
1.4操作说明
1.4.1操作地点
●操作地点：
｛主操作台｝、｛出钢操作台｝、｛出渣操作台｝。
●控制权选择：
由｛主操作台｝指定操作地。
1.4.2操作说明
1、转炉倾动操作
●进入【倾动变频器】子画面，将变频器电源合闸。
●由主操作台指定操作地
●系统准备好，且连锁允许时，指定操作台上〖倾动允许灯〗闪烁
●按下〖倾动允许按钮〗后，〖倾动允许灯〗常亮。
●〖倾动允许灯〗常亮状态，即可操作〖摇炉手柄〗进行炉体倾动操作。
●〖摇炉手柄〗前后各四档，且需按下顶端〖启动按钮〗才有效。
●“系统准备好”就是要求满足设备连锁要求，在HMI画面中有详细指示，参见【倾动运行条件】子画面。
2、倾动校0
●手动校正，确认炉体0位后，进入【倾动变频器】子画面，按下〖校0〗按钮，就完成校正。
3、故障处理
●在倾动中，若有从机故障而分闸，不会影响倾动，只是速度为遵循“速率连锁内容”。
●在倾动中，若主机故障而分闸，则倾动停止。
这时〖倾动允许灯〗常亮变为闪烁。
当〖摇炉手柄〗回到零位后，系统自动选择另一台主机。
重新按下〖倾动允许按钮〗使〖倾动允许灯〗常亮，之后可再次进行倾动操作。
●非常停止
在｛主操作台｝、｛出钢操作台｝、｛出渣操作台｝、和｛HMI画面｝上有〖紧急停止〗按钮。
在操作人员认为出现紧急情况时，可以按下此按钮。
此按钮不受操作权位置的约束，按下此按钮，倾动立即停止。
无论是在一般操作状态下还是在紧急提枪状态下，都要遵循“停止优先”的原则，即按下〖紧急停止〗按钮，机械制动器立即投入，倾动立即停止。
1.5维护提示
●注意电机测速编码器正常，且避免信号干扰。
相关故障号F3117,F3118;
●避免角度测量绝对型编码器过0，当然码值过大或过小时，HMI有信息提示。
2氧枪升降
2.1控制对象及检测器件
2台氧枪升降电机，一用一备，由2台变频器控制；
氧枪抱闸，2台电机各一只；
电机测速编码器，2台电机各一只；
氧枪高度测量绝对型编码器，2支氧枪各一只；
行程开关：
上极限（换枪位），下极限。
氧枪钢丝绳张力传感器
2.2控制功能
1、电气控制功能
氧枪控制采用热备用控制方式，即：
两台变频器互为热备用，当选择开关置于1＃变频器控制时，1＃变频器既控制A枪电机又控制B枪电机，2＃变频器处于热备用状态；而当选择开关置于2＃变频器控制时，2＃变频器既控制A枪电机又控制B枪电机，1＃变频器处于热备用状态。
实现两支氧枪和两台变频器做到互为备用。
●机械故障时，可以通过电气快速切换氧枪；
●电气故障时，在不更换变频器、台车不移动的情况下，可以快速实现氧枪的正常控制。
为防止电动机突然启动对设备的冲击，氧枪开始升降时电动机转速应从零开始逐渐加速，从零到正常速度的加速时间是3秒，制动器由电机力矩阀值确认打开。
由于制动器制动力矩较大，为了防止制动时对设备的冲击，氧枪制动时应先通过电力柔性制动将电动机减速，当氧枪升降速度接近零时，制动器失电制动，制动时间为3秒。
2、定位控制功能
●在HMI画面上可设定目标位，氧枪可自动运行并定位到指定位置。
进程中速度遵循连锁表中关于速度的条款。
●氧枪在升降过程中设有以下几个控制点：
HH：
氧枪换枪超限位（机械限位）
氧枪换枪的保护限位，与氧枪换枪位极限共同作用使氧枪换枪上升时停止在换枪位置。
H1：
氧枪换枪位（机械限位）
氧枪换枪上升到此位时自动停止，工作位和检修位的氧枪横移车可交换位置，实现新旧氧枪的更换。
H2：
上升减速点（编码器计算）
氧枪上升经过此点时，速度由高变低。
H3：
氧枪等待位（编码器计算）
转炉不吹氧时，氧枪在此处等待。
H4：
下降减速点（编码器计算）
氧枪下降经过此点时，速度由高变低。
H5：
氧枪开氧点（编码器计算）
氧枪下降到此点时，氧气（氮气）切断阀自动打开。
H6：
氧枪关氧点（编码器计算）
氧枪上升到此点时，氧气（氮气）切断阀自动关闭。
H7：
吹炼位（设定值）
氧枪下降到此点时，自动停止进行吹氧冶炼，本高度由计算机系统根据当前各系统数据计算给出，或由操作工根据具体情况设定。
H8：
下降减速点（编码器计算）
氧枪调试高速下降到下极限停止时的减速点。
H9：
氧枪最低吹氧位（编码器计算）
氧枪枪位设定最低点，枪位设定值不能低于此点，否则设定无效。
H10:
极限（机械限位）
氧枪下降保护极限，氧枪下降经过此点时，自动停止下降。
2.3连锁
2.3.1设备安全连锁
注：
运行条件与设备状态在HMI画面中有详细指示，参见【氧枪运行条件】子画面。
联锁项目
序号
联锁内容
说明
氧枪运行
1
电气条件
1.1
传动系统准备好
1.2
工作模式选“正常”
1.3
急停按钮未按下
1.4
编码器切换正常
2
设备联锁
2.1
氧枪在工作位
2.2
横移小车未运行
2.3
定位销锁紧
上行解除
2.4
倾动垂直（+-2度），且倾动停止
等待点以上自动解除
氧枪下行条件
1
满足"氧枪运行"条件
2
枪位>=吹炼极限
吹炼极限>下极限>下下极限
3
张力>1.5T
4
吹炼时，满足“吹氧下枪条件”
炉次中有效，炉次外自动解除。
5
溅渣时，满足“溅渣下枪条件”
炉次中有效，炉次外自动解除。
6
非吹炼非溅渣时，炉次中允许下枪最低至等待点。
炉次中有效，炉次外自动解除。
氧枪上行条件
1
满足"氧枪运行"条件
2
张力<5T
3
吹炼时，发生“吹氧提枪联锁”，自动提枪到等待点。
4
溅渣时，发生“溅渣提枪联锁”，自动提枪到等待点。
下行速度联锁
1
<下变速点，低速
2
氮封口附近（+-0.5M），低速
上行速度联锁
1
>上变速点，低速
氮封口附近（+-0.5M），低速
2.4操作说明
2.4.1操作地点
操作地点：
●｛现场操作箱｝、｛主操作台｝、｛HMI画面｝。
控制权选择：
●由｛现场操作箱｝指定操作地，选〖机旁〗由｛现场操作箱｝控制，选〖集中〗由｛主操作台｝和｛HMI画面｝控制。
｛主操作台｝和｛HMI画面｝的操作同时有效，不分主次。
2.4.2操作说明
●主控室有〖正常-事故〗按钮，按下时为事故状态。
平时为“正常”，氧枪变频器才能合闸。
●进入【氧枪变频器】子画面，将变频器电源合闸，注意只选用“投入工作”的一台才能合闸。
●变频器电源合闸后，处于“工作位”的氧枪电机自动合闸。
●满足运行条件后，方可进行操作。
“满足运行条件”在HMI画面中有详细指示，参见【氧枪运行条件】子画面。
2.2.1机旁操作
由｛现场操作箱｝上的〖五档开关〗进行操作，有〖高速升〗〖低速升〗〖停止〗〖低速降〗〖高速降〗五个操作，另有〖急停按钮〗。
2.2.2集中操作
集中操作有“点动”和“自动定定位”，都要求选择〖正常模式〗。
点动：
●按下｛HMI画面｝上的〖上升按钮〗〖下降按钮〗进行点动升降，松手即停。
手动点动均为低速。
●操作｛主操作台｝上的〖升降手柄〗进行点动升降，松手即停。
手动点动均为低速。
自动定位：
●输入〖绝对目标枪位〗或〖相对目标枪位〗后，氧枪自动启动，运行至目标位。
●点选｛HMI画面｝上的〖下至等待〗〖提至等待〗〖提至换枪〗，氧枪自动启动，运行至相应目标位。
●操作｛主操作台｝上的〖上升按钮〗〖下降按钮〗进行自动定位。
当枪位在等待点以下按下〖上升按钮〗则氧枪自动定位到等待点；
当枪位在等待点以上按下〖上升按钮〗则氧枪自动定位到换枪点；
当枪位在等待点以上按下〖下降按钮〗则氧枪自动下降到等待点；
●氧枪自动定位运行过程中，只要人为点动操作干扰一下，就退出定位运行。
比如可按下｛HMI画面｝〖上升〗〖下降〗或操作一下｛主操作台｝上的〖升降手柄〗。
●非常停止
在｛现场操作箱｝｛主操作台｝和｛HMI画面｝上有〖紧急停止〗按钮。
在操作人员认为出现紧急情况时，可以按下此按钮。
此按钮不受操作权位置的约束，按下此按钮，氧枪立即停止。
无论是在一般操作状态下还是在紧急提枪状态下，都要遵循“停止优先”的原则，即按下〖紧急停止〗按钮，机械制动器立即投入，氧枪立即停止升降。
2.5维护提示
●注意电机测速编码器正常，且避免信号干扰。
相关故障号F3117,F3118;
●避免角度测量绝对型编码器过0，当然码值过大或过小时，HMI有信息提示。
3氧枪横移
3.1控制对象及检测器件
横移小车电机2台
定位销电机1台
行程开关：
A枪工作位，A枪检修位，B枪工作位，B枪检修位.
3.2控制功能
横移小车电机为直接启动控制，没位置检测编码器。
为安全，设两种工作方式。
横移小车是在更换氧枪或转炉修炉时，带着升降小车及氧枪一起横向移动的。
换枪时，两台横移车同向移动，一台从工作位移到其检修位，与此同时另一台到达工作位；修炉时，两台横移车背向移动，分别到达修炉位。
在横移车工作位处设有锁紧装置，当横移车碰到工作位行程开关停车后，延时0～10秒（调试时确定），定位锁紧装置动作，把横移车锁定在工作位。
当工作氧枪需要更换维修时，在确认氧枪已提升至换枪位后。
首先要将工作位横移车的锁紧装置脱开，然后启动横移车移至等待位，同时另一横移车（车上氧枪已换好）移到工作位，碰到工作位行程开关时，重复前述定位锁紧动作，完成工作横移车和备用横移车的位置交换。
3.3连锁
序号
联锁项目
联锁内容
1
运行条件
定位销触锁
氧枪升降停止状态
氧枪在换枪位（上限）或上上限。
2
移向“工作位”条件
“工作位”限位未触发
3
移向“检修位”条件
“检修位”限位未触发
3.4操作说明
3.4.1操作地点
操作地点：
●｛现场操作箱｝、｛HMI画面｝。
控制权选择：
●由｛现场操作箱｝指定操作地，选〖机旁〗由｛现场操作箱｝控制，选〖集中〗由｛HMI画面｝控制。
3.4.2操作说明
●机旁操作
机旁手动：
操作员在氧枪现场操作箱上，选择A枪或B枪工作，进行解锁、锁定、横移一步一步的操作。
●集中操作
HMI画面具有“单动换枪”、“联动动换枪”。
自动时，系统自动地进行解锁、锁定、自动交换工作枪与备用枪位置。
“联动动换枪”时必须一台小车在“工作位”另一台在“检修位”。
否则只能启动“单动换枪”。
启动横移后，定位销可自动解锁，氧枪到达“工作位”后，定位销可自动锁紧，
定位销操作的手动与自动同时有效。
可手动操作“解锁”“锁紧”。
4车辆
（钢包车、渣车说明相同）
4.1控制对象及检测器件
车辆驱动电机，变频器控制;
车辆抱闸；
4.2控制功能
为防止电动机突然启动对设备的冲击，开始时电动机转速应从零开始逐渐加速，从零到正常速度的加速时间是3秒，制动器由电机力矩阀值确认打开。
由于制动器制动力矩较大，为了防止制动时对设备的冲击，制动时应先通过电力柔性制动将电动机减速，当速度接近零时，制动器失电制动，制动时间为3秒。
4.3连锁
车辆运行时将“运行”信号传至卷筒电机控制器。
使其协同工作。
4.4操作说明
4.4.1操作地点
操作地点：
●｛现场1#操作箱｝、｛现场2#操作箱｝、｛现场3#操作箱｝。
●控制权选择：
●只能一处有实际控制权，依次“优先级”从高到低为：
1#>2#>3#>4#
●1#~3#操作箱上都有〖本地〗〖集中〗选择，需要操作时选到〖本地〗。
●如果有两处以上操作地选到〖本地〗，哪么依据“优先级”顺序，控制权在“优先级”高的操作地。
4.4.2操作说明
●进入【车辆控制】子画面，将变频器电源合闸。
●满足运行条件后，方可进行操作。
●由｛现场操作箱｝上的〖五档开关〗进行操作，有〖高速升〗〖低速升〗〖停止〗〖低速降〗〖高速降〗五个操作。
特殊情况，可拍下〖急停按钮〗，车辆立即制动。
5本体辅机系统设备
5.1炉前挡火门
炉前挡火门设备包括2台走行电动机、2个火焰观察窗电磁阀。
在一个冶炼周期内，加铁水、废钢、转炉出渣及等待时炉前挡火门处于打开状态，从转炉加完料氧枪下降开始到出钢结束期间为关闭状态。
大门处于关闭状态时，观察炉口火焰，可以通过打开门上观察窗完成。
炉前挡火门走行中一旦碰到接近开关，驱动电动机即断电。
两扇大门可以同时开闭，也可单独控制走行。
两个火焰观察窗单独控制开闭。
5.2炉后挡火门
炉后挡火门设备包括走行电动机。
炉后挡火门走行中一旦碰到接近开关，驱动电动机即断电。
5.3转炉主控室卷帘门
转炉主控室卷帘门设备包括1台升降卷帘门用电动机，当卷帘门下降时，防护板碰到下限限位开关，停止下降；当卷帘门上升时，防护板碰到上限限位开关，停止上升。
5.4移动烟道台车
移动烟道台车电动机，在机旁操作箱上设前进、后退、点动按钮，用点动控制设备走行，无限位开关控制。
5.5升降烟罩
升降烟罩设备包括1台电动机，2个限位开关
通过控制电动机控制烟罩的升降，手动点动控制方式。
当转炉不在垂直位（0°）时，烟罩不能下降。
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