ЖУРНАЛ «СТА» 4/2018

печивающую оптимальную архитектуру системы управления печи, и реализовать необходимую функциональность систе- мы в зависимости от типа и технической оснащённости печи. Один из вариантов структурной схемы ранее внедрённой САРМДСП представлен на рис. 1. Конструктивно САРМДСП выпол- няется в виде нескольких шкафов. Раз- меры шкафов выбраны, исходя из усло- вия обеспечения необходимых тепло- вых режимов для размещаемой в них аппаратуры и окружающей температу- ры до +35 ° С, как правило, без приме- нения принудительной вентиляции. Специфика металлургического про- изводства в части запылённости, зага- зованности и повышенных температур окружающей среды требует усиленных мер защиты электронного оборудова- ния, в связи с чем шкафы имеют сте- пень защиты не ниже IP54. Примене- ние закрытых шкафов и оборудования с низкой рассеиваемой мощностью обеспечивает высокую эксплуатацион- ную надёжность САРМДСП. САРМДСП условно можно разде- лить на три уровня: нижний, средний, верхний. Под нижним уровнем автоматизации понимаются датчики температуры и ре- ле протока в каждом контуре системы охлаждения печи, реле давления и элек- тромагнитные клапаны пневмосистемы печи, концевые выключатели конечных положений механизмов печи и т.д. На среднем уровне установлены шка- фы управления и сбора информации, оснащённые программируемыми логи- ческими контроллерами (ПЛК), не- обходимыми модулями и коммутацион- ной аппаратурой SIEMENS. ПЛК вы- полняют функции логического управле- ния, преобразования, математических расчётов и обеспечения связи со всеми уровнями системы, а также модулями децентрализованной периферии. В разработках использован современ- ный модульный ПЛК серии S7-1500, который в реальном времени решает за- дачи управления оборудованием печи, задачи защит и блокировок и собствен- но задачу управления перемещением электродов для поддержания заданных параметров дуги по каждому из трёх электродов. Операционная система ПЛК «заши- та» в процессорном модуле и не может быть ни при каких условиях поврежде- на пользователем. Ориентированная на решение задач реального времени струк- тура ПЛК и операционная система обес- печивают циклическое выполнение управляющей программы, диагностику состояния всех модулейПЛКи обновле- ние входов/выходов в каждом цикле управления, при этом разработчик си- стемы управления создаёт только управ- ляющую программу из набора инструк- ций ПЛК. Управляющая программа за- писывается в энергонезависимуюпамять программ и не требует перезагрузок. Быстродействие применённого ПЛК позволило реализовать цикл управле- ния в пределах 10 мс, что, в свою оче- редь, даёт возможность достичь ста- бильного горения дуги на всех стадиях работы дуговой печи. Для управления асинхронными дви- гателями привода перемещения элек- тродов применены частотные преобра- зователи фирмы SIEMENS. В данных преобразователях реализован вектор- ный принцип управления, что обес- печивает необходимые динамические характеристики привода. Кроме того, преобразователи обеспечивают защиту двигателей от перегрузок и перегрева. Пульт управления реализован на базе программируемого терминала фирмы SIEMENS типа TP900 Comfort. Данный терминал имеет сенсорно-чувствитель- ный цветной ИЖК-экран (индукцион- ный жидкокристаллический экран) размером 9 ʺ (рис. 2). Фронтальная часть терминала защищена от грязи и влаги специальным защитным экраном. На экране терминала отображается инфор- мация о ходе и параметрах плавки. С экрана терминала производится ввод данных. Имеющаяся в терминале память позволяет сохранять и выводить в виде графиков значения токов по каждому электроду, сохранять и при необходимо- сти отображать архив действий операто- ра с привязкой к реальному времени. Верхний уровень (система визуализа- ции) представляет собой автоматизиро- ванное рабочее место оператора – пер- сональный компьютер (ПК) в промыш- ленном исполнении с предустановлен- ным программным обеспечением и со SCADA-системой WinCC производства SIEMENS. На мониторе АРМ отобра- жается состояние печи, производится архивация всего технологического про- цесса в хронологическом порядке. Ин- туитивно понятный интерфейс системы визуализации (рис. 3) позволяет управ- лять режимом плавления персоналу с начальным уровнем подготовки. Вне зависимости от комплектации САРМДСП система позволяет обеспе- чить: ● поддержание в автоматическом режи- ме электрической дуги на каждом электроде на заданном уровне в про- цессе плавки путём управления пере- мещением электродов; ● сбор, архивацию, непрерывную ин- дикацию текущих и расчётных пара- метров печи, индикацию наличия ду- ги, информацию о текущих значе- ниях тока и напряжения на каждом электроде; ● контроль технологических парамет- ров, индикацию и выдачу управляю- щих воздействий на исполнительные механизмы, как в автоматическом, так и в ручном режиме; ● определение в автоматическом режи- ме аварийных ситуаций на техноло- гических узлах путём опроса датчиков и анализ измеренных значений; пере- ключение технологических узлов в безопасное состояние путём выдачи управляющих воздействий на испол- нительные механизмы; РАЗ РА БОТ КИ / МЕ ТАЛЛУ Р Г ИЯ СТА 4/2018 85 www.cta.ru Рис. 2. Экран терминала управления