CN202041814U - 电弧炉设备的监控系统 - Google Patents

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程方强
吴哲
张锁劳
杨善武
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Abstract

本实用新型提供一种电弧炉设备的监控系统，主要解决了现有电弧炉炼钢画面无法对电弧炉运行的实时数据和综合信息进行完整记录和监控的问题。其电弧炉设备包括变压器、高压柜、液压站和水冷系统，所述监控系统包括可编程控制器和工控机，其中工控机内设置有组态监控模块、报表自动生成模块和报警模块，在所述变压器、高压柜、液压站和水冷系统分别设置有相应的信息检测变送组件，这些信息检测变送组件的电信号数据输出端通过可编程控制器与工控机连接。本实用新型能够及时的记录在生产过程中产生的数据；减少人为因素的影响，减轻操作人员劳动强度；能够随时打印报警记录、工艺报表，供有关人员分析研究。

Description

电弧炉设备的监控系统
技术领域
本实用新型涉及一种可实时记录电弧炉运行情况的电弧炉设备的监控系统。 
背景技术
目前电弧炉炼钢画面只是对电弧炉的参数、报警等信息进行监控，只是在信息出现的某个时刻可以看到。大量信息需要依赖现场操作人员观察记录。 
现在这种情况下，容易造成信息遗漏、操作记录人员笔误、人为更改数据等。 
实用新型内容
本实用新型提供一种电弧炉设备的监控系统，主要解决了现有电弧炉炼钢画面无法对电弧炉运行的实时数据和综合信息进行完整记录和监控的问题。 
本实用新型的技术方案如下： 
电弧炉设备的监控系统，所述电弧炉设备包括变压器、高压柜、液压站和水冷系统，其特征在于：所述监控系统包括可编程控制器和工控机，其中工控机内设置有组态监控模块、报表自动生成模块和报警模块，在所述变压器、高压柜、液压站和水冷系统分别设置有相应的信息检测变送组件，这些信息检测变送组件的电信号数据输出端通过数据线与可编程控制器的数据采集输入端连接，可编程控制器通过信息采集模块与工控机连接。 
上述变压器的信息检测变送组件包括瓦斯继电器、变压器温度计、变压器释压器和档位显示仪；高压柜的信息检测变送组件包括电流表、电压表、高压欠压继电器、过流继电器、有功电度表和无功电度表；液压站的信息检测变送组件包括液压站压力表、温度表、液位计和滤油器；水冷系统的信息检测变送组件包括冷却水总进水压力表、冷却水总进水温度计、冷却水总进水流量计、设备总进水压力表、设备总进水温度计、炉盖总进水压力表和炉盖总进水温度计。 
上述电弧炉设备为电弧炉设备，其电弧炉本体的信息检测变送组件包括弧流变送器、弧压变送器、电弧电流表、电弧电压表、钢水温度测试仪和钢水重量测试仪。 
本系统采用西门子S7-300或S7-400可编程控制器(考虑到工业成本和控制对象的数量，一般选择两套S7-300PLC)将上述几部分产生的报警信息、数据信息采集进来，通过转换编程传输给工控机，在工控机上装有西门子WINCC7.0组态监控软件，该软件经我们二次开发将报警信息、数据信息分别以报警记录表格、变量记录表格、及工艺记录表格形式保存，用户可以随时查阅、并打印。 
本实用新型具有以下优点： 
1、实时性：能够及时的记录在生产过程中产生的数据。 
2、准确性：能够减少人为因素的影响，减轻操作人员劳动强度。 
3、实用性：能够随时打印报警记录、工艺报表，供有关人员分析研究。 
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图； 
图2为本实用新型运行时的流程示意图。 
具体实施方式
本实用新型提供的电弧炉设备的监控系统是由工控机及时准确地将炼钢过程中产生的实时数据及信息记录，并且能够根据需要打印出来。 
硬件：西门子S7-300可编程控制器两套、研华工控机一套，以及相关传感器、仪表等。 
相关传感器、仪表(信息检测变送组件)： 
1、变压器：瓦斯继电器、变压器温度计、变压器释压器、档位显示仪等。 
2、高压柜：电流表、电压表、高压欠压继电器、过流继电器、有功电度表、无功电度表等 
3、液压站：液压站压力表、温度表、液位计、滤油器 
4、水冷系统：冷却水总进水压力表、温度计、流量计，设备总进水压力表、温度计，炉盖总进水压力表、温度计。 
5、其它：弧流变送器、弧压变送器、电弧电流表、电弧电压表、钢水温 度测试仪、钢水重量测试仪等。 
上述硬件的各组成部分及其结构、连接关系如图1所示。 
软件：西门子STEP75.4编程软件、西门子WINCC7.0组态监控软件、EXCEL软件、自己研发的应用软件。 
本实用新型将各个传感器在炼钢过程中产生的信号，实时准确地采集进来，经分析、编辑形成适合炼钢行业需要的表格，其整体运行流程如图2所示。 
报警记录：报警模块除了能够在电弧炉运行发生异常时即时报警外，还能够记录报警信号，经由工控机识别处理，提示报警内容、发生时间、及发生部位，如表1所示。 
表1 
  日期   时间   编号   错误点   消息文本
  2011-1-22   10:05:23   1   变压器   轻瓦斯
  2011-1-23   11:56:23   2   变压器   重瓦斯
  2011-1-23   17:11:29   2   变压器   重瓦斯
  2011-1-24   15:28:39   3   液压站   压力低
  2011-1-26   22:08:44   6   液压站   温度高
  2011-1-28   16:25:36   5   总进水   压力低
变量记录：能根据需要设置变量记录采集周期，将变量的实际值记录下来，以便以后分析研究。如表2所示。 
表2 
  日期/时间  A相弧流  B相弧流  C相弧流 总进水温度   总进水压力 总进水流量
  11-2-15 13:25:03  15236  15243  15365 30.8   0.18 51.2
  11-2-15 13:25:13  15332  15325  15357 31.0   0.19 50.6
  11-2-15 13:25:23  14988  14659  14985 31.2   0.18 49.8
  11-2-15 13:25:33  15238  15623  15436 30.7   0.18 50.5
  11-2-15 13:25:43   14892   14563   14967   30.9   0.19   50.7
  11-2-15 13:25:53   15089   15231   15035   31.1   0.19   51.3
  11-2-15 13:26:03   14977   14864   14879   29.9   0.20   50.1
  11-2-15 13:26:13   15113   15121   15093   29.6   0.19   49.6
工艺报表：依据炼钢现场工艺需要记录所需参数信息，每炉出一份报表，可以分析查询每炉钢的生产工艺信息，包含： 
1、生产班次、工作人员 
2、送电时间、送电次数、总耗电量 
3、加入废钢时间、次数、重量 
4、加入合金料种类(需工艺员提前编好)、时间、重量(需操作员按照实际加入数量填写) 
5、钢水温度、钢水重量、钢水成分(工厂化验室传过来的数据)。 
表3给出了一种能够满足一般工业生产核查要求的工艺报表的实例。该表格中数据如厂方有条件，则全部自动生成；也可部分自动生成，部分人工填写。 
表3 
XX钢厂生产工艺报表                      2011-2-17 
Figure BDA0000050686640000041
Figure BDA0000050686640000051
。

Claims (3)

1.电弧炉设备的监控系统，所述电弧炉设备包括变压器、高压柜、液压站和水冷系统，其特征在于：所述监控系统包括可编程控制器和工控机，其中工控机内设置有组态监控模块、报表自动生成模块和报警模块，在所述变压器、高压柜、液压站和水冷系统分别设置有相应的信息检测变送组件，这些信息检测变送组件的电信号数据输出端通过数据线与可编程控制器的数据采集输入端连接，可编程控制器通过信息采集模块与工控机连接。
2.根据权利要求1所述的电弧炉设备的监控系统，其特征在于：变压器的信息检测变送组件包括瓦斯继电器、变压器温度计、变压器释压器和档位显示仪；高压柜的信息检测变送组件包括电流表、电压表、高压欠压继电器、过流继电器、有功电度表和无功电度表；液压站的信息检测变送组件包括液压站压力表、温度表、液位计和滤油器；水冷系统的信息检测变送组件包括冷却水总进水压力表、冷却水总进水温度计、冷却水总进水流量计、设备总进水压力表、设备总进水温度计、炉盖总进水压力表和炉盖总进水温度计。
3.根据权利要求2所述的电弧炉设备的监控系统，其特征在于：所述电弧炉设备为电弧炉设备，其电弧炉本体的信息检测变送组件包括弧流变送器、弧压变送器、电弧电流表、电弧电压表、钢水温度测试仪和钢水重量测试仪。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104881971A (zh) * 2015-06-19 2015-09-02 山东钢铁股份有限公司 一种炼钢生产关键工艺控制报警系统及控制报警方法
CN109839157A (zh) * 2019-04-01 2019-06-04 株洲九方铸造股份有限公司 电弧炉水压和水位监测方法、装置、设备及可读存储介质

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