ОАО "Северсталь". ДП №5, Воздухонагреватель №4

Реконструкция воздухонагревателя №4 доменной печи №5 Череповецкого металлургического комбината ОАО “Северсталь”. Реконструкция блока из 4-х воздухонагревателей производится последовательно в течение нескольких лет по одному воздухонагревателю.

Целью работы является разработка АСУТП и проведение пуско-наладочных работ воздухонагревателя №4.

АСУТП предназначена для управления всеми воздухонагревателями и разделена на две подсистемы: силовую и регулирующую автоматику. Каждая подсистема, в свою очередь, состоит из трех уровней: полевого, нижнего и верхнего.

Полевой уровень включает в себя датчики, преобразователи сигналов, коммутационную аппаратуру, устройства защиты и управления электродвигателями и частотные преобразователи.

Нижний уровень реализован на базе резервированных систем автоматизации AS416-2 фирмы SIEMENS, станций распределенной периферии ЕТ200М.

Верхний уровень состоит из операторский станций: две станции для силовой автоматики и одна станция – для регулирующей.

Для передачи данных между верхним и нижним уровнями, а также между АСУТП и существующими контроллерами управления блоком воздухонагревателей, применена существующая сеть ETHERNET. Для связи между резервированной системой автоматизации AS416-2 и устройствами распределенной периферии ET200M используется оптоволоконная сеть PROFIBUS-DP.

АСУТП предназначена для автоматизированного управления процессом нагрева и подачи горячего дутья в доменную печь – контроль и регулирование параметров работы, визуализация и управление механизмами, узлами, агрегатами в основных режимах, обеспечивающих функционирование воздухонагревателей.

Программное обеспечения воздухонагревателя №3 уже было реализовано, а остальных воздухонагревателей (№1 и №2) будет реализовано на тех же вычислительных средствах нижнего и верхнего уровней. Запись программного обеспечения производится в моменты времени, когда доменная печь остановлена и не требуется горячее дутье.

АСУТП выполняет следующие основные функции:

производит в реальном времени сбор, обработку и отображение информации в виде динамических мнемосхем участков процесса, в виде диаграмм, таблиц и трендов;
производит отработку и выдачу регламентированных блокировок в схемы управления смежных механизмов и агрегатов;
производит автоматическое регулирование параметров по заданиям, вводимым с технологической клавиатуры рабочих станций;
осуществляет комплексное управление группой параметров и работой технологического процесса в целом;
производит формирование и выдачу аварийных и технологических сообщений;
производит организацию и ведение архивов технологических параметров и событий;
осуществляет автоматическую диагностику работоспособности оборудования системы;
передает регламентированную информацию на вышестоящий уровень АСУ ТП и в вычислительную сеть доменного цеха.

АСУТП обеспечивает:

эффективную работу объекта управления, повышение уровня безопасности и безаварийности технологического процесса;
требуемую точность, достоверность и своевременность предоставляемой персоналу оперативной информации;
адаптивность к возможным изменениям технологического процесса и алгоритмов управления, сокращение затрат времени на ориентацию персонала в режимной и оперативной обстановке, своевременное выявление неполадок и отклонений;
улучшение культуры труда оперативного и обслуживающего персонала;
предотвращение ошибочных действий персонала путем своевременной сигнализации и блокирования ошибочных команд управления;
снижение затрат на эксплуатацию и ремонт оборудования.

АСУТП выполняет следующие технологические функции:

контроль наличия факела;
автоматическое формирование признаков необходимости перехода воздухонагревателя в следующее состояние;
автоматическое управление запорной арматурой при переходе воздухонагревателя в заданное состояние;
индивидуальные блокировки клапанов, участвующих в перекидке клапанов;
регулирование и стабилизация расхода смешанного газа на горелку;
регулирование и стабилизация соотношения газ/воздух;
регулирование и стабилизация температуры купола;
контроль температуры дыма;
контроль состояния кожухов воздухонагревателя по температуре;
анализ содержания газов СО и О2 в дыме.