Заказчик: ОАО «МЗ Электросталь» г. Электросталь
Поставщик технологического оборудования: ЗАО «НПП МАШПРОМ», г. Екатеринбург.
Сайт МЗ Электросталь
Описание технологического процесса
Вертикальная 2-х ручьевая УПНРС предназначена для разливки стали в цилиндрические
заготовки диаметром 250 мм и 360 мм. УПНРС оснащена следующими системами:
системой электромагнитного перемешивания (ЭМП) металла заготовки как в процессе начала
формирования корочки слитка в районе кристаллизатора, так и в фазе окончания затвердевания
осевой зоны слитка.
системой водо-воздушного охлаждения, выполненную на базе программируемых контроллеров,
современных регулирующих клапанов и расходомеров, обеспечивающая требуемое по технологии
мягкое, равномерное охлаждение отливаемого слитка.
системой автоматического регулирования уровня металла в кристаллизаторе с использованием
электромагнитного датчика уровня и электромеханического исполнительного механизма
перемещения стопора промковша.
Проектные решения по АСУ ТП УПНРС
АСУ ТП реализована по двухуровневому иерархическому принципу с децентрализацией
вычислительных средств по основным технологическим узлам УПНРС.
Базовый уровень автоматизации (Уровень 1) обеспечивает связь с объектом, измерение
параметров, управление механизмами и системами, визуализацию процесса. Выполнена на
основе современных средств измерения и регулирования, в том числе на программируемом
контроллере (PLC), объединенном в единую систему с цифровыми приводами и операторскими
станциями различными промышленными сетями передачи данных.
Верхний уровень (Уровень 2) реализует набор статистики для оптимального управления,
архивирование и протоколирование процесса, связь с АСУ цеха.
В качестве элементной базы управления процессом (Уровень 1) выбран программируемый
логический контроллер SIMATIC S7-400 с центральным процессором CPU414-3DP в распределенной
конфигурации, применяя для сбора сигналов с полевых датчиков и передачи управляющих
сигналов на исполнительные механизмы устройства децентрализованной периферии типа
ЕТ200М по коммуникационной шине PROFIBUS-DP.
В устройствах децентрализованной периферии ЕТ200М используются профильные шины
с активными шинными модулями.
Для регулирования частоты вращения двигателей механизмов перемещения кареток, механизмов
качания кристаллизатора применяются цифровые преобразователи частоты SIMOVERT MASTER
DRIVE Motion Control и SIMOVERT MASTER DRIVE Vector Control производства SIEMENS.
Управление преобразователями осуществляется по сети PROFIBUS-DP.
Преобразователи частоты системы электромагнитного перемешивания (производство ЗАО
"ЭМТ", г. Москва) также интегрированы в АСУ ТП с помощью сети PROFIBUS, получая задание
от управляющего PLC и выдавая в систему для диагностики и мониторинга состояние преобразователей.
Управление процессом разливки осуществляется с операторских станций 1 и 2, реализуемые
на базе промышленных компьютеров фирмы SIEMENS типа SIMATIC RACK PC IL 43.
На разливочной площадке, для отображения скорости разливки и длины слитка, установлено
крупногабаритное табло ф. SIEBERT (1000х760х300).
Для измерения температуры жидкого металла используется измеритель Digitemp-E III
со встроенной платой Profibus ф. Heraeus Electro-Nite.
Задачи верхнего уровня также реализованы на промышленном компьютере SIMATIC RACK
PC IL 43, обмениваясь информацией с базовым уровнем автоматизации и АСУ цеха по сети
Industrial Ethernet с использованием SWITCH-технологий.
АСУ ТП УПНРС выполняет следующие функции:
управление цифровыми приводами механизмов качания кристаллизатора, перемещения
кареток;
выдача заданных значений частоты и тока в преобразователи частоты системы электромагнитного
перемешивания;
измерение расхода, температуры и давления охлаждающей воды для систем водо-воздушного
охлаждения, охлаждения оборудование;
измерение расхода, температуры и давления охлаждающей воды замкнутого контура
химочищенной воды;
измерение общей длины непрерывной заготовки;
управление устройствами участка отделения затравки и выгрузки слитка;
регистрация, архивирование информации и просмотр за указанный промежуток времени;
Результаты и эффект внедрения
Введение новой системы автоматизации в эксплуатацию дало эффект экономии электронергии, за счет точного регулирования приводов.
Появилась возможность визуально контролировать все технологические процесы в установке.