高爐鼓風(fēng)機(jī)是高爐生產(chǎn)的一個(gè)致關(guān)重要的環(huán)節(jié)，制約著高爐的生產(chǎn)狀況。為了適應(yīng)高爐連續(xù)可靠的生產(chǎn)要求，確保高爐產(chǎn)出高質(zhì)量、高產(chǎn)量的鐵水，要求鼓風(fēng)機(jī)具有良好的應(yīng)對突發(fā)事件的能力。酒鋼現(xiàn)有四座450M3高爐，2 00萬電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)是結(jié)合450M3高爐配置的高爐鼓風(fēng)機(jī)站，共安裝5臺電動(dòng)軸流壓縮機(jī)組，壓縮機(jī)由陜西鼓風(fēng)機(jī)廠制造，采用全靜葉可調(diào)，由14級動(dòng)葉及15級可調(diào)靜葉組成。配有機(jī)組監(jiān)測保護(hù)，逆流保護(hù)，防喘振自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)等。風(fēng)機(jī)間采用島式布置。其中四臺向高爐供風(fēng)，一臺備用，送風(fēng)系統(tǒng)采用分組互通式配風(fēng)系統(tǒng)，即風(fēng)機(jī)兩臺一組，備用風(fēng)機(jī)與各組配風(fēng)管連通。

　　四座高爐每座專設(shè)一條送風(fēng)母管，并且有三臺風(fēng)機(jī)可倒換備用（1、2鼓風(fēng)機(jī)給3、4高爐送風(fēng)，4、5鼓風(fēng)機(jī)可以給5、6高爐送風(fēng)，3鼓風(fēng)機(jī)可以給3- 6任意高爐送風(fēng)）。

　　工藝簡介空氣由室外自潔式空氣過濾器過濾后，經(jīng)整流柵進(jìn)入軸流風(fēng)機(jī)，經(jīng)風(fēng)機(jī)壓縮后，由彎管壓力平衡型補(bǔ)償器、出口逆止閥、送風(fēng)消音器、室內(nèi)送風(fēng)閥、室外1或2送風(fēng)閥送至高爐。為滿足風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)運(yùn)行，倒風(fēng)，事故時(shí)的放風(fēng)，設(shè)有自動(dòng)防喘閥、電動(dòng)旁通放風(fēng)閥，自動(dòng)防喘閥或電動(dòng)旁通放風(fēng)閥的放風(fēng)經(jīng)放風(fēng)消音器排入大氣。當(dāng)排氣壓力高于防喘壓力時(shí)，防喘振調(diào)節(jié)法進(jìn)入自動(dòng)調(diào)節(jié)狀態(tài)，迫使排氣壓力降低到安全運(yùn)行工況，如果排氣壓力持續(xù)升高，則電動(dòng)防喘閥自動(dòng)打開放風(fēng)，使排氣壓力迅速降低，恢復(fù)到正常運(yùn)行工況。工藝流程圖如所示。

　　系統(tǒng)構(gòu)成3.1硬件組成酒鋼2QQ萬電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)共有五套機(jī)組，每一套機(jī)組各自成一個(gè)系統(tǒng)，控制系統(tǒng)采用德國西門子公司S7-4QQ系統(tǒng)的PLC冗余控制器，控制單元、控制網(wǎng)絡(luò)以及工作站實(shí)現(xiàn)了冗余的設(shè)計(jì)功能。分別下掛兩個(gè)S7-300子站，選用西門子工業(yè)以太網(wǎng)卡CP1613、工業(yè)以太網(wǎng)OSM交換機(jī)，用于完成每一套機(jī)組由壓縮機(jī)、變速箱、主電機(jī)、盤車裝置、潤滑油系統(tǒng)、動(dòng)力油系統(tǒng)及冷卻水系統(tǒng)等全過程的過程控制、邏輯控制、快速聯(lián)鎖等功能，實(shí)現(xiàn)各個(gè)機(jī)組生產(chǎn)流程的監(jiān)視控制。硬件配置如所示。

　　3.2軟件設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)采用WINDOWXP，監(jiān)控站的軟件采用工控軟件WICC5.1來開發(fā)，下位控制程序采用西門子公司Step7V5.1軟件。監(jiān)控站主要完成控制系統(tǒng)的操作、監(jiān)視、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)趨勢、歷史趨勢、報(bào)警查詢、報(bào)表、自動(dòng)和手動(dòng)控制方式的選擇，調(diào)整過程設(shè)定值和偏差等任務(wù)。軟件配置如所示。

　　系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)4.1機(jī)組啟動(dòng)控制設(shè)置啟動(dòng)條件連鎖控制的目的是為了保證機(jī)組安全正常開機(jī)。當(dāng)滿足下列條件后，系統(tǒng)發(fā)出“允許啟動(dòng)”信號。

　　⑴潤滑油壓正常⑵動(dòng)力油壓正常⑶逆止閥全關(guān)⑷防喘閥全開⑸靜葉關(guān)閉（14*）⑹試驗(yàn)開關(guān)復(fù)位⑺存儲器復(fù)位⑻油溫正常系統(tǒng)發(fā)出“允許啟動(dòng)”后，操作站上的“啟動(dòng)條件”畫面會(huì)自動(dòng)顯示“允許啟動(dòng)”。這時(shí)操作員按下“機(jī)組啟動(dòng)”按鈕，系統(tǒng)立即向SIMATICS400發(fā)出指令，開始啟電機(jī)，直至達(dá)到額定轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速正常后，按照高爐風(fēng)量需求加靜葉開度，滿足高爐供風(fēng)。

　　4.2緊急停機(jī)控制在機(jī)組運(yùn)行過程中，若發(fā)生下列任一事故均為機(jī)組重故障，為了防止事故進(jìn)一步擴(kuò)大和保證，整個(gè)機(jī)組的安全，必須緊急停機(jī)。聯(lián)鎖停機(jī)的主要條件有：⑴風(fēng)機(jī)軸位移過大±0.6mm⑵潤滑油壓力過低0.07MPa⑶動(dòng)力油壓力過低9MPa⑷持續(xù)逆流⑸緊急停機(jī)按鈕按下貓。屯包：234靜，防喘振調(diào)節(jié)閥開始動(dòng)作一一開閥（控制系統(tǒng)的輸出電流為20mAmA，其對應(yīng)開），排氣壓力開始降低，在排氣壓力低于防喘壓力“低于防喘調(diào)節(jié)線”時(shí)，閥門慢慢關(guān)閉，此時(shí)崗位操作人員也可按手/自丑將其切換為手動(dòng)腧人員可繼續(xù)腧防喘振調(diào)節(jié)閥（閥門手/自動(dòng)切換只能載排氣壓力低于防喘壓力時(shí)由自動(dòng)切換為手動(dòng)不可反向切換）。在防喘閥自動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí)若排氣壓力搟賣升高高于機(jī)組放風(fēng)安全運(yùn)行壓力時(shí)則機(jī)組進(jìn)A“安全運(yùn)行，狀態(tài)，防喘振調(diào)節(jié)閥緊急全開風(fēng)機(jī)靜葉回到蕓22度逆止閥強(qiáng)制關(guān)閉，機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn)。用鼠標(biāo)點(diǎn)擊”自動(dòng)操作“按鈕，逆止閥閉鎖解除，防喘振閥、風(fēng)機(jī)靜葉控制閉鎖解除。操作人員可乍計(jì)算機(jī)畫面關(guān)閉防喘振閥增加靜葉角度對風(fēng)機(jī)進(jìn)行加載操作。

　　4.5逆流保護(hù)如所示：機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)工作于A點(diǎn)，若由于某種原因引起阻力線上移時(shí)，使壓縮機(jī)背壓降低。網(wǎng)管氣容足夠大，氣流發(fā)生倒流，流量由正到零、由零到負(fù)、最后工作在C點(diǎn)，形成一個(gè)反方向的流動(dòng)，從而發(fā)生逆流。

　　逆流是軸流壓縮機(jī)危險(xiǎn)的工況防止逆流的根本措施是力口強(qiáng)防喘振控制，防止出口流量的倒流，當(dāng)系統(tǒng)中的介質(zhì)出現(xiàn)逆流時(shí)逆止閥閥門自動(dòng)關(guān)閉，以免高溫氣體倒流回壓縮機(jī)中。逆止閥是偏心結(jié)構(gòu)的蝶閥，當(dāng)有正的壓差時(shí)閥板被頂開；當(dāng)壓差為零時(shí)，依靠重錘連桿機(jī)構(gòu)將閥門關(guān)閉。為防止機(jī)械碰撞，設(shè)有緩沖油缸，緩沖油缸上裝有電磁閥，可在逆流時(shí)控制氮?dú)怅P(guān)緊閥板，以防氣體倒流。

　　系統(tǒng)在微機(jī)上作好了程序屏幕上給出調(diào)整畫面，利用鼠標(biāo)可進(jìn)行手工調(diào)節(jié)放風(fēng)，也可采用自動(dòng)調(diào)節(jié)程序在進(jìn)入放風(fēng)區(qū)自動(dòng)放風(fēng)，在放風(fēng)管道設(shè)置了單作用式防喘振閥。

　　采樣于喉部差壓的壓力變化信息，當(dāng)CPU取到喘振信息后，首先進(jìn)行喘振報(bào)警，在沒確認(rèn)的情況下，快開時(shí)間只用15s便全部打開閥門，在喘振閥打開的同時(shí)靜葉角度也調(diào)整到安全運(yùn)行區(qū)，從而保證了防喘振的需要。通過靜葉調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行此時(shí)，喉部差壓仍然表現(xiàn)為逆流存在持續(xù)時(shí)間t=ls，則出現(xiàn)喘振逆流報(bào)警，在沒得到確認(rèn)后持續(xù)3s進(jìn)入逆流并報(bào)警風(fēng)機(jī)進(jìn)入安全運(yùn)行模式，仍然沒得到確認(rèn)后5s便進(jìn)入持續(xù)逆流聯(lián)鎖停機(jī)，以上過程全部時(shí)間僅有9s這一過程幾乎是在一瞬間發(fā)生和消失的。如。

　　4.6防喘振調(diào)節(jié)閥的快開慢關(guān)為了保證風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)的穩(wěn)定性防喘振調(diào)節(jié)閥設(shè)定為快開慢關(guān)動(dòng)作方式，分為自動(dòng)和手動(dòng)兩種情況：自動(dòng)情況下的實(shí)現(xiàn)：當(dāng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況點(diǎn)超過Pc曲線時(shí)，防喘振調(diào)節(jié)閥進(jìn)入PID自動(dòng)調(diào)節(jié)狀態(tài)，此時(shí)的P參數(shù)為0.2，1參數(shù)為5s，防喘振調(diào)節(jié)閥打開，直到運(yùn)行工況點(diǎn)下降到Pc曲線以下；防喘閥又開始自動(dòng)關(guān)閉，此時(shí)的P參數(shù)為Q.2，I參數(shù)為25QQs.關(guān)閉的過程十分緩慢。如。

　　手動(dòng)情況下的實(shí)現(xiàn)在上位WmCC軟件中有開閥和關(guān)閥兩個(gè)按鈕，每點(diǎn)擊一次開閥按鈕防喘振調(diào)節(jié)閥開2.5%，每點(diǎn)擊一次關(guān)閥按鈕防喘振調(diào)節(jié)閥關(guān)閉0.5%.放空閥的開關(guān)速度是受到限制的任何一臺機(jī)組在發(fā)生喘振時(shí)，其防喘振控制系統(tǒng)能快速響應(yīng)為了立即脫離喘振工（下轉(zhuǎn)第1Q6頁）位設(shè)備號加后八位ID號設(shè)定成本控制器ID，并以此設(shè)定報(bào)文過濾寄存器。自此，控制器成功聯(lián)入CAN網(wǎng)絡(luò)。

　　接入流程圖后，將重新發(fā)送請求接入命令。當(dāng)發(fā)送3次仍沒接收到設(shè)定ID命令后，將退出設(shè)定并返回。

　　在成功接入CAN總線網(wǎng)絡(luò)后，控制器只接收設(shè)定ID的報(bào)文。工控機(jī)可以通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)定控制器工作模式，并可以接收控制器發(fā)過來的工作狀態(tài)。

　　結(jié)束語本文介紹了dsPIC30F6010A在計(jì)量泵控制器上的應(yīng)用充分利用其外設(shè)，完成電機(jī)變頻控制，人機(jī)交互，控制信號采集，以及數(shù)據(jù)通信等多個(gè)任務(wù)。具有開發(fā)便利，產(chǎn)品成本低等優(yōu)點(diǎn)。對于計(jì)量泵控制器的實(shí)際應(yīng)用，具有一定的意義。