S7400在AV71轴流风机的应用
张文丽
（陕西龙门钢铁有限责任公司工程项目部 ）
摘要：介绍了西门子S7-400 PLC在炼铁高炉鼓风机上的应用实例，该系统的下位机完成对鼓风机的检测和数据采集，实现对被控对象的控制；上位机完成对鼓风机的监控和人机对话。应用结果表明，该系统具有可靠性高，实时性强，提高了风机的利用率,保证了炼铁生产的连续性。
关键词：数据采集，控制，应用，联锁
SIEMEENS S7400 PLC apply in the AV71 axial compressor
Zhang wen li
Project branch Shaanxi Longmen Iron & Steel (Group) Co.,Ltd
Abstract：Introduce siemens s7400 plc apply in the smelt iron blast furnace axial compressor,the system of plc responsible data detecting and acquisition, completed axial compressor control. Pc responsible supervisory control and conversation. Appliction result proving the system preformance credibility, advanced axial compressor efficiency, Guaranteed smelt iron blast furnace coninuum manufacture.
Key words： data detecting control apply interlinking
1．前言
高炉鼓风机在炼铁生产中有着极其重要的作用，为了保证风机稳定安全、可靠的运行，电器、仪表控制系统尤为重要。本文介绍了该系统下位机采用西门子S7-400 PLC控制系统，上位机采用西门子WINCC完成对鼓风机的监控和人机对话，上、下位机通讯采用Profibus总线通讯方式。
2．系统组成
2.1 系统组成
为了保证正常的低压供电，配置一台10KVA的UPS电源，给PLC和工控机及现场仪表供电，并作了可靠接地。上位机和下位机通讯采用Profibus总线通讯方式。下位机安装西门子WINCC V6.0和STEP7 V5.4软件包。
Profibus利用PLC的DP口（CPU集成DP口或CP的DP口），上位机插卡CP5611（6GK1561-1AA00）的DP口进行数据交换。PROFIBUS接口为RS485接口，DP总线只需引脚3、8。连接电缆为PROFIBUS电缆（屏蔽双绞线），接头为PROFIBUS(6GK972-1BJ00-0AA0)接头并带有终端电阻，如果用其它电缆和接头不能保证通讯距离和通讯速率，须将终端电阻设置为“ON”，网络的中间站点须将终端电阻设置为“OFF”。
2.2 PLC硬件结构
IO 统计及模块配置如下：
|
类 型 |
实际点数 |
模 块 类 型 |
通 道 |
数 量 |
|
CPU |
|
414-2XG04-0AB0 |
|
1 |
|
AI |
12 |
331-7PF00-0AB0 |
8 |
2 |
|
AI |
20 |
331-7KF02-0AB0 |
8 |
3 |
|
AO |
2 |
332-5HD01-0AB0 |
4 |
1 |
|
DI |
28 |
321-1BL00-0AA0 |
32 |
1 |
|
DO |
14 |
322-1BL00-0AA0 |
32 |
1 |
|
PS |
|
307-1BA00-0AA0 |
|
1 |
|
PS |
|
307-1EA00-0AA0 |
|
1 |
|
RACK |
|
390-1AJ30-0AA0 |
|
1 |
|
前连 |
|
6GK392-1BJ00-0AA0 |
|
4 |
|
前连 |
|
6GK392-1BM00-0AA0 |
|
4 |
3．系统概况
3.1 龙钢炼铁1280M3高炉AV71风机根据陕鼓和工艺的要求，设计了“风机操作”、“防喘振控制”、“润滑系统”、“轴系监测”、“机组连锁”、“仪表显示”、“历史趋势”、“报警归档”八个功能，实现了风机安全稳定、可靠的运行。
3.2 防喘振控制设计采用西门子的标准PID调节块FB41,利用风机出口压力和进口流量作为PID调节的依据，此参数来自风机的实验数据。投在自动时，根据风机的运行工况，PID调节自动计算并调节防喘振阀门的开度，在进入喘振区域时，报警并快速打开防喘振阀门，保护风机安全运行。
3.3 风机启动条件联锁
启动条件：（以下条件必须全部满足，风机才能启动）
（1）防喘阀开度大于90%；
（2）允许启动按钮在允许启动位置；
（3）润滑油压力大于0.07MP；
（4）存储器复位；
（5）防喘阀自动投入;
3.4 风机联锁停机保护
|
信 号 名 称 |
量 程 |
停机下限 |
停机上限 |
|
润滑油总管压力 |
0～400Kpa |
0.05MPa |
|
|
风机轴位移 |
-1～+1mm |
-0.3mm |
1.3mm |
|
风机进、排气侧轴振动A/B |
0～200μm |
|
89μm |
|
电动机定子前、中、后温度 |
0～200℃ |
|
100℃ |
|
电动机前、后轴温度 |
0～200℃ |
|
90℃ |
|
风机前、后轴温度 |
0～200℃ |
|
85℃ |
|
风机止推轴温度 |
0～200℃ |
|
85℃ |
在风机联锁停机保护程序设计时，增加了再判断保护功能。仪表故障或线路断线、接触不良时不发出停机信号，提示报警，彻底屏蔽了假信号、干扰信号而造成风机停机。
3.5 主要功能介绍
“轴系监测”画面用于对主电机，变速箱和风机的轴系各参数进行监视画面中各仪表数据，
