基于现场总线技术的高炉数字化温度系统
1 炉体结构及LonWorks的特点
1.1 高炉炉体结构简介
高炉炉体结构主要由高炉内衬,冷却设备,风、铁、渣口,平台接基础,高炉自动化检测装置组成。一代高炉寿命主要取决于炉墙的状况。随着高炉冶炼的强化、炉顶压力的提高和低硅冶炼,维护炉墙的重要性和迫切性日益突出。冷却壁是与炉墙直接接触的冷却部件,其水温差即热流强度可直接反映炉墙的状况,据此可直接监视炉墙的情况。对于高炉冷却系统数据的记录及曲线显得尤为重要。
1.2 LonWorks现场总线特点
(1)采用了ISO/OSI模型的全部七层协议和面向对象的设计方法,通过网络变量把网络系统通信设计简化为参数设置,通信速率从300bps至1.5Mbps不等。
(2)支持多种通信介质,并开发了相应的本质安全防爆产品。
(3)3个8位CPU分工合作,共同完成系统功能。
(4)Echelon公司鼓励OEM开发商运用LonWorks技术和神经元芯片,开发自己的产品,因此,已被广泛用于工业控制等行业。
另外,在开发智能传感器方面,LonWorks神经元芯片也具有独特的优势。
2 数字化温度系统的组成
2.1 系统功能
高炉冷却水温度数字化系统利用先进的计算机技术、电子技术、现场总线技术、温度传感器技术,可实现在线实时检测和监控高炉冷却壁进出水温度,并在CRT画面上显示测量结果和温度历史数据,根据现场情况实施报警。
系统的应用结果对高炉炉墙的实时维护具有重要作用,通过历史数据能够准确反映炉墙的实时温度变化,摈弃传统的手工测量。还能通过测量结果根据炉墙状况实时调整冷却水消耗,降低生产成本。更重要的是通过高炉冷却壁的水温检测及热流量计算,指导高炉生产操作。
2.2 系统配置
采用LonWorks现场总线技术,系统中的测温传感器采用进口的数字温度测量传感器,不但精度高,并且系统布线简单方便,抗干扰能力强、易扩展。上位机采用工控组态软件,系统画面美观实用,测量数据自动存入数据库,同时可以生成各种数据报表、温度变化曲线,并可实现打印输出,也可以对各种历史数据和曲线进行查询。
系统配置见图1。
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