武钢维苏威高级陶瓷有限公司104m隧道窑智能控制项目介绍

一、概述：
武钢维苏威公司104.55m隧道窑系从意大利引进技术的生产设备，用于对耐火材料进行热处理加工。其最高烧成温度1750℃，目前烧成温度1450℃。本系统共有55个车位，其中21＃－31＃车位共安装了11对烧嘴，而实际使用的有7对烧嘴，即24＃－30＃车位的烧嘴。该系统每3小时推一车料进窑，随着料车在窑内移动，以及煤气发热值、流量、压力的变化都会对窑内温度造成影响，所以目前窑内温度波动较大，很难达到工艺要求稳定在1450℃，一定程度上影响了产品质量。操作工人为了达到工艺要求的温度，必须频繁地手动调整煤气流量，进风量等参数，非常辛苦，而且稍有不慎就无法跟踪工况变化，造成温度大幅度变化。我公司经过调研，建议通过智能控制技术改造，减少工况变化对窑内温度的影响，使正常工作时窑内温度稳定在1450℃，提高设备的自动化程度，提高系统的指标，提高产品质量，减少工人的劳动强度。

二、立项理由：
1. 武钢维苏威公司104m隧道窑系原有的控制系统硬件设备和采用的控制方式已经日趋落后，目前，大部分时间仍依靠工人手工操作，虽然配有计算机但只能做采样显示，而不能实现自动控制。21世纪已进入智能控制时代，隧道窑智能控制是先进生产力在加热炉上取得实效的范例。本着生产技术和装备上一个台阶，为企业争取更高的经济效益的原则。有必要实现智能控制。
2. 武钢维苏威公司104m隧道窑检测仪表相当齐全，而且质地很好，完全可以利用，只需作少量的增补，便可上智能控制系统，实施技术改造的投资较少，而回收期快效益又高。因此，很有改造的价值。
3. 武钢维苏威公司104.55m隧道窑的技术人员和生产操作人员，有较好的运用先进技术的基础，一旦实施智能控制系统，接受易，上手快，见效早。

三、技术方案
1.目标：
根据武钢维苏威公司的实际情况，我公司建议采用先进、新型的著名品牌的主控设备和先进、可靠的技术和控制思路对该厂隧道窑现有的生产系统进行技术改造，实现系统智能控制，并开发与工艺条件、生产操作制度相适应的智能控制应用软件，达到节能降耗、稳定产品质量、提升生产管理水平等实用目标。
2.根据上述目标，我们选择西门子工控机作为主控机，AI08U作为数据采集模块，控制系统及网络结构示意图见附件一。选用AI08U的主要原因在于，该模块具有以下几方面的优点：
1）具有良好的隔离性能。每通道均可承受380V以上的电压直接接入而不会导致模块损坏。这一点在环境恶劣的工业现场是非常重要的。
2）每个模块均有8路信号输入，而且这8路输入信号可以是不同信号类型的；它允许4－20mA信号，1－5V信号，热电阻信号，热电偶信号同时输入到一个模块中；这样在接线时可以更好的把信号按工艺需要分类，而不是按类型分类。并且在构成一些小型系统时可以大大节约模块数目。

四、项目实施情况
我公司工程师于2003年10月14日进入武钢维苏威104m隧道窑现场开始进行现场调试工作，到2003年10月27日，完成了系统调试，热试车，72小时考核等一系列工作，交付维苏威操作人员使用。
在整个现场安装和调试以及后期运行过程中，AI8U始终表现良好，性能稳定，信号精度完全满足要求；并且该类型模块使用时参数设置方便，信号调试也很方便。
从2003年10月27日至今，该系统一直由维苏威操作人员操作使用，系统工作稳定可靠，软件功能强大，且易于操作，大大减轻了现场操作人员的工作强度。系统采取先进的智能控制，一般情况下只需要操作人员进行简单的参数设定，然后智能控制系统会根据设定值进行全自动控制，并能够自动修改相应的设定值，保证烧成段的合理燃烧，以尽可能少的燃料量达到工艺要求。系统投运以来，节能率达到15％以上。