本体电气操作说明书

河北敬业钢铁有限责任公司

150吨转炉二期工程

电气控制操作说明书

（本体）

大连九鼎自动化工程有限公司

2011年9月

目录

封面…………………………………… 1 页

目录…………………………………… 2 页

规定和原则…………………………………… 3 页

简介……………………………………. 3 页

概述……………………………………. 4 页

操作说明…………………………………… 4~14 页运行规程…………………………………… 14~16 页结束语…………………………………… 16 页

一、设备运行应遵守的有关规定和原则

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工作牌制度

设备停电、送电、启动、停止、检修等工作的操作权，均以工作牌为凭证。工作牌分为供电牌，供油牌、供水牌、供风牌、操作牌三种。每种牌子分为正牌和副牌两类，正牌使用，副牌保存在调度室。特别是高压室的停、送电, 除工作牌外，还需签字确认。

三不伤害原则

不伤害自己，不伤害别人和不被别人伤害。

严禁带负荷拉闸。

检修期间为保证人员和设备安全，检修那台机器，原则上检修机器的主电源要停电。在该设备没停电的情况下，相应操作台上的急停按钮必须按下。

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特殊说明：

1、转炉倾动在检修期间，107柜的倾动抱闸电源必须关掉，防止有人误操作非常复归按钮，造成人员伤害。

2、氧枪在检修期间，107柜的氧枪抱闸电源必须关掉。

二、简介

本操作控制系统分硬件和软件2部分：

1）、硬件

控制系统：西门子公司的S7-400 PLC为核心，下挂远程分站；

传动系统：6SE70矢量控制变频器；

2）、软件

操作系统：WINDOWS XP SP2为操作系统，

编程软件:用STEP7 V5.4

监控系统：西门子公司的WINCC V6.0软件为操作界面，

数据库：用SQL2000 SP3A，实现直观、方便地操作。

本系统的特点是在传统的PLC控制系统之上配合计算机的优点，达到数据的采集、显示、设定、控制达到操作和管理的一体化。

三、概述

转炉倾动系统采用1对1的控制方式：4台132KW倾动电机，选用4台西门子6SE70变频器(250KW)，采用1主3从或1主2从的控制方式，通过光纤把主变频器的控制命令和转矩给定送给从变频器的控制模式；氧枪系统110KW电机选用西门子6SE70 200KW 变频器,有双头刀开关切换1# 和2#电机。紧急提升选用采用西门子6SE70 25KW 变频器，其它附属设备选用无触点或MCC控制，不再一一说明。就地操作箱手动操作及在集中操作台紧急操作方式；氧枪系统采用就地操作箱、HMI（手动）、集中操作台三地手动操作及在HMI上自动操作方式。在画面上可反映相关设备的运行状态及仪表参数。故障发生时有声光报警显示并可随时查询故障记录。

四、操作说明

1转炉本体

1.1操作台操作说明

对转炉本体倾动的手动操作可以在出渣侧操作台,出钢侧操作台,装料侧操作台，三地操作。相互之间相互连锁。

1.1.1 倾动出渣侧就地操作

（1）操作地点选择：出渣侧将选择开关拨到“本地”位置时，其他操作台拨到“他地”时，可在出渣侧就地操作台操作；拨到“他地”

时，可以在其它就地操作台操作；拨到“关断”位置时，在任意一个操作台都禁止操作。由3个白灯分别指示对转炉本体倾动的手动操作在OS103、OS101、OS102上进行。转换开关打到就地位置后，倾动

允许灯亮，操作倾动允许带灯按钮，灯灭后转炉随操作主令可以倾动。

（2）倾动：在需要作“兑铁水”、“取样”、“出钢”和“出渣”操作时，先按下“倾动允许”按钮并在灯灭后，就可通过手杆凸轮控制器控制转炉本体倾动的方向和速度，主令分前6档，后6档，前1档为正转后1档为反转控制方向，其余5档分为：分为“低低”、

“低”、“中”、“高”、“高高”五档。转炉倾动时，倾动的角度可分别在操作台上显示。转炉经过垂直位置时，将自动停下来，“联锁解除”灯点亮，需要按一下“联锁解除”按钮，确认灯灭后才可以继续倾动转炉。在转炉倾动过程中，按下“非常复归”按

钮，可以通过炉体自重使转炉立刻回到垂直位，按“紧急停车”按钮可终止转炉的倾动。

（3）运行状态显示：操作台的指示灯可显示以下的状态

a 倾动条件允许（3个润滑站准备好和无故障，报闸电源接通，烟

罩在上位，氧枪在等待位以上，传动装置工作正常等）

b 转炉本体在垂直位（编码器判别在＋3度和－3度之间时，0度的

行程开关没接线，没有参与连锁，程序此点短接）

c 氧枪在上位（由编码器和行程开关共同判断）

d 烟罩在上位（行程开关判别）

e 润滑站正常（3个润滑站有工作正常的反馈信号）

f 传动装置正常（传动已合闸,工作正常）

g 辅原料未在投入中

（4）试灯按钮操作试灯按钮，本操作台上指示灯都亮，用于检测指示灯的好坏；

（5）急停按钮紧急停车用，倾动3个操作台和主操作台急停串接在一块，任何一台操作急停，倾动都紧急停车，相应操作台灯亮，其余台上急停指示灯闪烁，传动装置008 封锁脉冲

1.1.2 倾动出钢侧就地操作

同倾动出渣侧就地操作。

1.1.3 倾动装料侧就地操作

同倾动出渣侧就地操作。

1.1.4 倾动集中操作

CS101集中操作台针对倾动只可以进行紧急停车、非常复归操作。1.2HMI操作说明

在“转炉倾动设定”画面上，可以对所有的倾动装置合分闸，并选择1＃或2＃装置为主装置。当选择1＃装置为主装置时，必须在装置选择的复选框中，至少选中两个其它的装置为从装置；选择2＃装置为主装置时，必须选择3＃、4＃为从装置。通过画面上的选择，保证至少有3台装置投入工作(电机切换选择必须在四台装置全分闸的状态下进行)。诊断画面可以判断是否具备倾动条件：4个倾动装置均有合闸条件和启动条件，倾动诊断主画面有转炉倾动条件，绿色表示条件成立。倾动合闸前应确定：主回路、控制回路都已上电，并且4个紧急停车按钮、4个非常复归按钮都处于复位状态，并且进入诊断画面时，4个倾动装置的合闸条件均变成绿色。

“倾动监控”画面上的装料、出钢、出渣指示灯显示转炉3个阶段动作过程的信息。除“装料”需要手动点按钮判断外，“出钢”、“出渣”两个状态可根据倾动角度程序自动判别，指示灯变成绿色，此时信息即刻被发送至其它系统。在一个新的炉次开始时，必须要点击一下“炉次开

始”按钮，然后根据流程依次点击“开始对铁”和“结束对铁”按钮。其他判断转炉状态的按钮不需人工点击。

在“转炉倾动设定”画面上，可以对倾动编码器标定零位，标定零位要慎重，确保实际是零角度时才可标定。

倾动电机运行时的电流值、转速值和输出转矩被记录下来，并绘制成曲线。

1.3联锁要求

在以下条件满足时，允许转炉本体倾动：

（1）至少有三台装置投入，并正常工作；

（2）三个润滑站准备好和无故障；

（3）倾动电机抱闸电源准备好；

（4）烟罩在上位；

（5）氧枪在等待位以上。

倾动运行过程中，必须始终满足以下条件：

（1）倾动电机抱闸无故障；

（2）活动烟罩在上位；

（3）工作氧枪在等待位以上；

（4）“垂直位”联锁已解除；

2氧枪

2.1手动操作说明

氧枪的手动操作可以在机旁操作箱、集中操作台和HMI三地操作。

2.1.1 氧枪机旁操作箱手动操作(OB101, OB102)

（1）“机旁/集中”选择：将选择开关拨到“机旁”时，可以在机旁操作箱操作；将选择开关拨到“集中”时，可以在HMI和集中操作台

（CS101）上操作；将选择开关拨到“关断”时，禁止对氧枪进行

操作。

（2）氧枪升降操作：氧枪的升降速度分为“高”、“低”速两档，通过一个选择开关可以选择。点动“提枪”和“下枪”按钮可升降

氧枪。按下“紧急停车”按钮，可以立刻终止氧枪的升降动作。

氧枪升降过程中的实际高度可以在操作箱上显示。

（3）运行状态显示：机旁操作箱的指示灯可以显示以下状态：

a) 氧枪操作允许（当氧枪操作具备条件，并选择机旁操作时）；

B) 传动装置正常（传动已合闸,工作正常）；

C) 氧枪处于上超极限位；

D) 氧枪处于换枪位；

E) 氧枪处于等待位；

F) 氧枪处于下超极限位。

2.1.2 氧枪集中手动操作

当氧枪操作机旁操作箱选择“集中”时，可以在CS1和HMI操作氧枪的升降。氧枪在升降过程中将会自动地以高、中、低三档速度运行。

CS1操作台上的“上升”、“下降”选择开关用来对氧枪的手动操作，其操作方法同画面的手动操作按钮(要在CS101上操作必须在HMI上将操作方式打到“集中操作台手动”)。“非常提升”按钮，可将工作氧枪升至“等待位”以上。“氧枪急停”可在任意情况下急停氧枪。非常提升有UPS电源和正常电源之分，UPS电源作为正常电源的备用。当电源正常时，按下“非常提升”钮，氧枪正常电机工作，提升氧枪；当正常电源失电或PLC故障时，选择开关要选到UPS电源一边，此时按下“非常提升”按

钮，事故电机工作，将氧枪提升到等待位以上。按下“紧急停车”按钮，可以立刻终止氧枪的升降动作。氧枪超限联锁打到“应用”位置时，当氧枪到达上下超极限，装置会自动分闸；打到短接位置时，可以屏蔽超极限保护。在正常工作时，必须打到“应用”位置。

2.1.3 集中手动操作时升降速度及位置控制

(1)在“吹炼”（包括“补吹”）或“溅渣”模式下：氧枪从

“换枪”位下枪时，先以低速下枪，下降2.5米(枪头进入氮封口)后高速，接近“等待位”时变为低速，自动停在等待位。解除等待位

联锁后，氧枪可以继续高速下降，经过“定位变速点”时，改为低

速，在“吹炼”模式下，氧枪会在“最低吹氧位”自动停下来，在

“溅渣”模式下，氧枪会在“最低吹氮位”自动停下来。提枪时，

氧枪以高速提升，接近“等待位”时变为低速，自动停在“等待

位”。解除等待位联锁后，氧枪继续高速上升，经过“中速变速

点”时改为中速，接近“换枪位”时，氧枪以低速上升，并自动停

在“换枪位”。手动时，可以点击停止按钮在任意位置停枪。

(2)在“维护”模式下：氧枪从“换枪”位下枪时，先以低速下

枪，下降2.5米后高速，接近“等待位”时变为低速，自动停在等待位。解除等待位联锁后，氧枪可以继续高速下降，经过“定位变速

点”时，改为低速，最后可以自动停在“下超极限位”。提枪时，

氧枪以高速提升，接近“等待位”时变为低速，自动停在“等待

位”。解除等待位联锁后，氧枪继续以高速上升，经过“中速变速

点”时，改为中速，接近“换枪位”时，氧枪以低速上升，并自动

停在“换枪位”。手动时，可以点击停止按钮在任意位置停枪。

2.2 自动操作说明

(1)在“吹炼”（包括“补吹”）模式下：按下“开始吹炼溅渣”按钮

后，氧枪从“等待位”以上高速下降，经过“开氧点”时，自动打开氧气阀门，到“定位变速点”时，若氧气阀门没有完全开到位，HMI上显示开氧报警。氧枪接近“吹炼”位时减为低速，在“吹炼”

位自动停下来。通过枪位微调按钮，可以低速地升降氧枪，调枪范围在“最低吹氧点”和“定位变速点”之间。也可输入微调提枪目标值，然后点击回车，氧枪会自动精确的到达目标值位置，上下偏差30，。按下“停止吹炼溅渣”按钮，氧枪高速上升，经过“关氧点”时，自动关闭氧气，接近“等待位”时减为低速，在“等待

位”自动停下来。若在“等待位”时，氧气阀门没有完全关到位，HMI上显示关氧报警。

(2)在“溅渣”模式下：按下“开始吹炼溅渣”按钮后，氧枪从“等待

位”以上高速下枪，经过“开氮点”时，自动打开氮气阀门，到

“定位变速点”时，若氮气阀门没有完全开到位，HMI上显示开氮报警。氧枪接近“溅渣”位后减为低速，在“溅渣”位自动停下来。

通过枪位微调按钮，可以低速地升降氧枪，调枪范围在“最低吹氮点”和“定位变速点”之间。按下“停止吹炼溅渣”按钮，氧枪高速上升，经过“关氮点”时，自动关闭氮气，接近“等待位”时减为低速，在“等待位”自动停下来。若在“等待位”时，氮气阀门没有完全关到位，HMI上显示关氮报警。

2.3 联锁要求

(1)出现下列报警时，不允许下枪，如正下枪，则下枪停止。

●氧枪冷却水流量低（“吹炼”、“补吹”、“溅渣”模式）

●氧枪冷却水压力低（“吹炼”、“补吹”、“溅渣”模式）

●氧枪冷却水出口温度高（“吹炼”、“补吹”、“溅渣”模式）

●氧枪漏水报警（“吹炼”、“补吹”、“溅渣”模式）

●氧枪氧气压力低(“吹炼”、“补吹”模式)

●氧枪氧气流量低(“吹炼”、“补吹”模式)

●氧枪氮气压力低(“溅渣”模式)

●氧枪氮气流量低(“溅渣”模式)

●汽包液位低（“吹炼”、“补吹”模式）

●汽包压力高（“吹炼”、“补吹”模式）

●高压泵流量低（“吹炼”、“补吹”模式）

●低压泵流量低（“吹炼”、“补吹”模式）

●除氧器液位低（“吹炼”、“补吹”模式）

●一次除尘风机没有运行（“吹炼”、“补吹”）

●一次风机转速低（“吹炼”、“补吹”）

●钢丝绳张力报警（所有模式）

●氧枪水流量低（任何模式）

(2)出现下列故障时，作事故提枪。

●氧枪冷却水流量过低（“吹炼”、“补吹”、“溅渣”模式）

●氧枪冷却水压力过低（“吹炼”、“补吹”、“溅渣”模式）

●氧枪冷却水出口温度过高（“吹炼”、“补吹”、“溅渣”模

式）

●氧枪漏水故障（“吹炼”、“补吹”、“溅渣”模式）

●氧枪氧气压力过低(“吹炼”、“补吹”模式)

●氧枪氧气流量过低(“吹炼”、“补吹”模式)

●氧枪氮气压力过低(“溅渣”模式)

●氧枪氮气流量过低(“溅渣”模式)

●汽包液位过低（“吹炼”、“补吹”模式）

●汽包压力过高（“吹炼”、“补吹”模式）

●高压泵流量过低（“吹炼”、“补吹”模式）

●低压泵流量过低（“吹炼”、“补吹”模式）

●除氧器液位过低（“吹炼”、“补吹”模式）

●一次除尘入口流量过低（“吹炼”、“补吹”模式）

●一次除尘风机故障（“吹炼”、“补吹”模式）

● PLC之间以太网通讯故障（“吹炼”、“补吹”、“溅渣”模

式）

●氧枪水流量低（任何模式）

(3)出现下列严重故障时，传动装置作事故分闸。

●下枪过程中，氧枪到下超极限位（所有模式）

●提枪过程中，氧枪到换枪超极限位（所有模式）

●升降过程中，钢丝绳张力故障（所有模式）

●升降过程中，传动网通讯故障（所有模式）

(4)其它联锁。

●氧枪在工作位时，才能作升降动作

●氧枪电液推杆在锁紧位时，才能作升降动作

●转炉不在垂直位时，氧枪只能在“等待位”以上的区域作升降动作（等待位+1100）

2.4 氧枪标定

当更换新的编码器、或者钢丝绳拉长等情况下，需要重新标定氧枪的编码器高度值，此时应在“倾动氧枪设定”窗口输入当前需要标定的氧枪的高度值（离下超极限的高度），然后点击“1＃氧枪标定”或“2＃氧枪标定”按钮即标定完成。（氧枪标定需谨慎操作）

3辅助设备

3.1炉前左右挡火门

炉前左右挡火门可以在炉前就地操作箱和集中操作室HMI操作，当炉前就地操作箱的选择开关拨到“集中”位置上时，可以在HMI上操作。操作方式分为“单动”和“联动”两种模式。在“单动”模式下，可分别对左右挡火门进行“打开”或“关闭”的操作，挡火门“打开”或“关闭”到位后会自动停下来。按“停止”按钮可以随时中断“打开”或“关闭”的动作。

3.2炉后挡火门

炉后挡火门只能在炉后就地操作箱操作。将操作选择开关拨到“就地”后，按下“打开”或“关闭”按钮，挡火门“打开”或“关闭”到位后会自动停下来。按“停止”按钮可以随时中断“打开”或“关闭”的动作。

3.3活动烟罩

活动烟罩可以在集中操作室HMI及现场就地手动操作。

3.4炉前左、右观察窗及炉后观察窗

左、右观察窗可以在炉前就地操作箱和主控室HMI上操作。“打开”和“关闭”按钮可以打开或关上左右观察窗。炉后观察窗只能在现场操作。

3.5氧枪换枪装置

换枪装置由横移小车和电液推杆组成，换枪过程可以在手动模式下进行。

手动换枪可以在就地操作箱和集中操作室的HMI上进行。首先将工作氧枪提到换枪位停下来，松开电液推杆，用横移小车将工作氧枪由“工作位”横移到“检修位”。然后将备用氧枪由“检修位”横移到“工作位”，并将电液推杆锁紧。如果要将氧枪从“检修位”移到“修炉位”则只能机旁就地操作，人工控制停车。

一般情况下VF05装置带西枪（2#），VF06装置带东枪（1#）。当装置有问题时可交叉带枪。具体哪个装置带哪个枪可通过HMI看到。

3.6 地面车辆（钢包车和渣罐车）

地面车辆只可在就地操作台上控制，同时只能有一个操作台有操作权。(操作权选择同摇炉操作权)，钢包车分炉后和炉下，渣罐车分炉前C、炉下A 、炉下B。

3.7 防护罩

就地和计算机HMI手动操作

五、规程

1、计算机、PLC维护和保养规程

１、 PLC在工作时，严禁对PLC进行拆卸。（对可带电插拔的模板除外）

２、定期检查计算机及PLC的工作状态及指示灯是否正常。

３、定期检查通讯模板及交换机的工作状态指示灯是否正常。

４、定期检查PLC温升及PLC柜内温度，及时启动电热和冷却设备。保证PLC工作在0-40℃范围内。

５、保证PLC柜内的清洁及通风，避免灰尘及杂物进入。

６、严禁随意更改程序，必须保证程序正确，使上位机与PLC通讯正

常。

７、必须保证UPS等设备正常工作，使PLC能正常稳定工作。

８、定期检查CPU电池工作是否正常，及时更换损坏的电池。更换电池必须在PLC的电源正常供电的情况下进行，以防程序丢失。

９、停送PLC时必须与操作人员联系好后进行，以防设备自起引发事故。

１０、禁用酒精或汽油对PLC进行擦拭清洁。对PLC内部模板进行检查时，要把身上的静电放电完毕，方可触摸线路板。

１１、严谨设备运行中下载硬件，CPU会短暂停机，有可能发现不可控现象。

2、变频器的维护保养规程

１、在运行中触摸操作面板上的按健要防止误操作引起设备故障。

２、定期检查变频器系统的工作状态是否良好。

３、定期检查变频器系统的冷却风扇运转情况、温升及柜内温度，及时启动电热或冷却设备。使其工作在0-40度范围内。

４、定期对变频器系统进行除尘。

５、定期对变频器的接线进行检查。

６、定期对变频器系统的其它附件进行检查，保证其可靠工作。

７、对变频器系统进行停电检查时，必须先停电源1-5分钟后方可进行检修。

８、对变频器系统所带动电动机检修时，必须先停电1-5分钟或切断输出接触及后方可进行检修。

９、严禁用酒精或汽油等洗涤剂对变频器系统进行擦拭清洁。

１０、对变频器内部进行检修时，要把人身体上静电放电完毕方可触摸电路板。

结束语：

本操作说明是按照系统工艺和设备的要求进行编写，操作时应该严格遵守操作说明，以避免造成人身伤亡或者设备损坏。

大连九鼎自动化工程有限公司

2011-9-27

谢建光