ЖУРНАЛ «СТА» №4/2007

РАЗ РА БО Т КИ / МЕ ТАЛЛ У Р Г И Я 37 СТА 4/2007 www.cta.ru ханизма перемещения зонда. Это значительно упростило конструкцию, повысило на- дёжность и ремонтопригод- ность зонда, снизило вероят- ность аварийных отказов и сделало возможным примене- ние второго манипулятора для сброса проб на рабочую пло- щадку, что в значительной степени уменьшило продол- жительность цикла переза- рядки сменных блоков. Измерение уровня осущест- вляется в каждом измеритель- ном цикле при входе сменно- го блока в металл, и только после этого происходит пози- ционирование зонда на задан- ную глубину погружения. Это позволяет производить досто- верные замеры и получать пробы хорошего качества. Нижний уровень АСУ ТП «Измерительный зонд» пред- ставляет собой комплекс ме- ханического, энергетическо- го, электрического и элек- тронного оборудования и со- стоит из описываемых далее частей. Фурма (непосредственно зонд) . Состо- ит из трёх расположенных концентриче- ски друг относительно друга стальных труб, которые образуют два канала охла- ждения измерительных кабелей, пропу- щенных внутри центральной трубы. В качестве охладителей используются азот и воздух. К нижней части фурмы при- стыковывается жезл для присоединения сменных блоков. Верхняя часть фурмы представляет собой узел для подсоеди- нения к оголовку зонда. Механизм перемещения фурмы. Состо- ит из двухскоростной лебёдки, полиспа- стной системы, механизма отвода фур- мы (портала) в ремонтное положение, оголовка и подвески фурмы. Макси- мальная линейная скорость, достигае- мая этим механизмом, составляет 3,8 м/с, что позволяет обеспечить изме- рительный цикл в пределах 25 секунд. Шибер. Механизм, открывающий до- ступ для ввода фурмы в конвертер, пред- ставляет собой водоохлаждаемую крыш- ку на кессончике котлаохладителя. Успокоитель. Механизм, гасящий ко- лебания фурмы после выхода её из кон- вертера, представляет собой цанговый захват. Съёмник шлака. Механизм, произво- дящий удаление шлака с фурмы для обеспечения беспроблемной перезаряд- ки сменных блоков в автоматическом режиме. Магазин. Механизм, предназначен- ный для хранения сменных блоков и пе- редачи их в манипулятор зарядки, со- стоит из вращающегося барабана и за- жимов сменных блоков. Манипулятор 1. Механизм, осуществ- ляющий стыковку сменного блока с жезлом, состоит из привода перемеще- ния манипулятора, центрирующей во- ронки, захвата и каретки. Манипулятор 2. Механизм, осуществ- ляющий приём отработанного сменного блока с пробой и передачу его на рабо- чую площадку, состоит из привода пере- мещения манипулятора, пассивной центрирующей воронки и заслонки. Система охлаждения фурмы. Осущест- вляет подачу азота и воздуха в каналы фурмы во время измерительного цикла. Пневматическая система. Является ис- полнительной частью узлов и механиз- мов установки. Система отстрела блоков. Осуществля- ет пневматический съём отработанного блока с пробой и передачу его в манипу- лятор 2. Система измерения уровня металла. Представляет собой датчик, располо- женный в нижней части жезла, и элек- тронный блок, фиксирующий вход в ме- талл. Также в системе измерения задей- ствован датчик положе- ния, представляющий собой абсолютный шиф- ратор с внешним интер- фейсом PROFIBUSDP (Siemens); с учётом люф- тов в механизмах этот датчик обеспечивает по- грешность позициони- рования не более 1 см, что является очень хоро- шим показателем для подобных систем. Дат- чик положения исполь- зуют в своей работе и другие системы, устрой- ства и механизмы, на- пример для включе- ния/выключения испол- нительных устройств по положению зонда (фур- мы), для контроля без- опасности перемещений зонда вверх/ вниз и обес- печения срабатывания соответствующих блоки- ровок и т.д. Система электропривода. Обеспечива- ет управление силовыми агрегатами. Фурма, механизм перемещения фур- мы, съёмник шлака, магазин, манипу- лятор 2, система отстрела блока, система измерения уровня металла являются оригинальными разработками авторов проекта и не имеют аналогов среди зару- бежных конструкций зондов. Блоксхема комплекса низового обо- рудования АСУ ТП «Измерительный зонд» приведена на рис. 1. Управление всеми механизмами, кон- троль за выполнением команд и возник- новением аварийных ситуаций, расчёты измеренных параметров, связь с устрой- ствами верхних уровней осуществляет система управления (СУ). А ППАРАТНО - ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА УПРАВЛЕНИЯ Каждая система «Измерительный зонд», имея не только исполнительные устройства, датчики, средства связи и коммуникации, но и собственную сис- тему управления, обслуживает один из трёх конвертеров, образуя соответствен- но АСУ ТП «Измерительный зонд № 1», АСУ ТП «Измерительный зонд № 2», АСУ ТП «Измерительный зонд № 3», сопряжённые по сети PROFIBUSDP с АСУ ТП «Плавка» (рис. 2). Рассмотрим используемые в этих сис- темах аппаратнопрограммные средства управления на примере АСУ ТП «Изме- Система управления Система электропривода Механизм перемещения фурмы Система измерения уровня и температуры металла PROFIBUS DP = 24 В, 4…20 мА Система охлаждения фурмы Измерительная фурма (зонд) H O, N , O 2 2 2 Система отстрела блоков Сигнал измерения уровня (=24 В) Сигнал с термопары (мВ) К верхним уровням АСУ ТП Успокоитель Манипулятор 2 Манипулятор 1 Магазин Съёмник шлака Шибер Пневмосистема Конвертер Рис. 1. Блок-схема комплекса низового оборудования АСУ ТП «Измерительный зонд»