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文档简介
T/CISAXXXXX—XXXX
钢铁行业高炉炉前智能装备系统技术要求
1范围
本文件规定了高炉炉前智能装备系统的总体架构及自动加泥机、泥炮机、自动换钎机、开口机的设
备要求、PLC设备接入要求、中控平台要求和其他设计的要求。
本文件适用于钢铁行业高炉炉前智能装备系统的设计、建造以及适应性改造,使用对象主要为钢铁
企业高炉炉前操作等相关人员,以及智能装备系统设计及控制有关的其他领域人员。
2规范性引用文件
本文件没有规范性引用文件。
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
自动加泥机automatictapholeclayfillingmachine
具备泥炮机加泥口开盖、自动填充炮泥、判断加泥口是否满溢、判断是否炮泥填充完毕及泥炮机加
泥口关盖等功能的设备。
3.2
泥炮机mudgun
属于冶炼行业必备的炉前设备,其作用是能够迅速准确堵塞放铁后的出铁口,使高炉快速进入下一
循环的作业。
3.3
自动换钎机automaticchangerockdrillmachine
具备钎库取钎、开口机待机位装钎、卸钎等功能的设备。
3.4
开口机tapholeofblastfurnace
高炉出铁时打开铁口的重要机械,是以悬臂吊挂的可以旋转和前进后退的长杆电钻。
4缩略语
下列缩略语适用于本文件。
AGV:自动引导运输车(AutomatedGuidedVehicle)
HMI:人机接口(HumanMachineInterface)
PC:个人电脑(PersonalComputer)
PLC:可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController)
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T/CISAXXXXX—XXXX
5高炉炉前智能装备系统总体架构
系统的整体框架主要分为五个层次:
a)业务应用层,定义了高炉炉前智能装备各类操作系统;
b)数据分析层,定义了统计数据、分析数据的方法及对数据加以详细研究和概括总结的过程;
c)通讯层,定义了各类设备的信息交互方式;
d)控制层,定义了底层控制逻辑;
e)执行层,定义了该系统的各类设备。
高炉炉前智能装备系统总体架构如图1所示:
图1高炉炉前智能装备系统总体架构图
6自动加泥机系统要求
6.1泥炮机设备要求
6.1.1功能要求
泥炮机应具备的基本功能包括但不限于:
a)大臂回转功能,大臂回转速度可调节,回转待机位远离出铁主沟位置;
b)活塞前进后退功能,前进后退速度可调;
c)大臂角度可检测,检测数据实时反馈;
d)打泥机构流量可检测,检测数据实时反馈;
e)各驱动机构压力可检测,检测数据实时反馈。
T/CISAXXXXX—XXXX
6.1.2性能要求
泥炮机应具备的性能要求包括但不限于:
a)在高温粉尘环境下长期运行能力,设计使用寿命不小于5年;
b)通过各驱动机构动作能完成高炉铁口堵口作业;
c)各驱动机构、管路等在压力20Mpa~26Mpa范围内稳定运行;
d)控制回路带保压回路及有杆腔背压阀,保压时间30min压降不大于2Mpa。
6.2加泥机器人要求
6.2.1功能要求
加泥机器人应具备的基本功能包括但不限于:
a)能满足与PLC通讯要求;
b)实现一键式自动加泥,包括泥炮机加泥口开盖、炮泥自动填装、判断加泥口是否满溢、判断
是否加泥完成及泥炮机加泥口关盖;
c)显示故障信息的功能;
d)中控最高操作权限,现场遥控器动作时设备应退回待机位;
e)防止炉前设备相互干扰;
f)异常情况下紧急停止功能。
6.2.2性能要求
加泥机器人应具备的性能要求包括但不限于:
a)在高温粉尘环境下长期运行能力;
b)一次加泥时间不大于30min;
c)机器人负载不小于20kg;
d)加泥位置偏差在±5cm内;
e)在满足运行条件的情况下,人工干预率应不大于5%。
6.3自动引导运输车要求
6.3.1功能要求
自动引导运输车应具备的基本功能包括但不限于:
a)满足与PLC通讯要求;
b)炮泥载具的自动搬取、运输及堆垛;
c)自主规划运行路线;
d)前进、后退、左右转弯方向行进;
e)显示故障信息的功能;
f)自动充电的功能;
g)互换作业的功能;
h)异常情况下紧急停止功能。
6.3.2性能要求
自动引导运输车应具备的性能要求包括但不限于:
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T/CISAXXXXX—XXXX
a)地坪高度差绝对值不大于3mm/㎡的区域正常运行;
b)一次收空框、送满框所用时间不大于900s;
c)运载能力不小于1500kg;
d)堆高高度不小于1700mm;
e)导航精度在±10mm内;
f)定位精度在±10mm内;
g)电池续航不小于6h;
h)电池使用寿命不小于8000h;
i)软件故障次数:同一PC单体软件故障次数≤2次/月。
7自动自动换钎系统要求
7.1开口机设备要求
7.1.1功能要求
开口机应具备的基本功能包括但不限于:
a)大臂回转功能,大臂回转速度可调节,回转待机位远离出铁主沟位置;
b)钻杆前进后退功能,前进后退速度可调且给进压力可调;
c)钻杆旋转功能,旋转速度可调;
d)钻杆锤击功能,锤击压力可调;
e)夹钳打开关闭功能;
f)夹钎装置,具备夹钎旋转和夹紧功能;
g)钻进机构工作倾角可±2°内调节;
h)大臂角度可检测,钻杆行进距离可检测,检测数据实时反馈;
i)各驱动机构压力可检测,检测数据实时反馈。
7.1.2性能要求
开口机应具备的性能要求包括但不限于:
a)在高温粉尘环境下长期运行能力,设计使用寿命不小于10年;
b)通过各驱动机构动作打开高炉铁口,打开时间不大于10min;
c)各驱动机构、管路等在压力12Mpa~18Mpa范围内稳定运行。
7.2换钎机设备要求
7.2.1功能要求
应具备的基本功能包括但不限于:
a)能满足与PLC通讯要求;
b)实现一键式自动装钎、拆钎、备钎、换钎;
c)钎库具备平移、升降、电磁吸取动作;
d)根据人为设定,自动选取钎架上的钎具;
e)运钎车能在导轨上运行,具备行走、升降和回转功能;
f)夹钎装置具有旋转和夹钎两个功能,配合开铁口机的钻削动作和开铁口机小车进退动作,拆
卸或安装钻杆;
T/CISAXXXXX—XXXX
g)显示故障信息的功能;
h)中控最高操作权限,现场遥控器动作时设备应退回待机位;
i)防止现场设备相互干扰;
j)异常情况下紧急停止功能。
7.2.2性能要求
换钎机的性能要求包括但不限于:
a)在高温粉尘环境下长期运行能力;
b)单次换钎时间不大于200s;
c)换钎位置偏差在±2cm内;
d)在满足运行条件的情况下,人工干预率应不大于5%。
8一键开堵口系统要求
8.1功能要求
应具备的基本功能包括但不限于:
a)支持操作台、远程电脑或其它终端等多种操作方式;
b)人工手动即时干预功能;
c)实现泥炮机一键堵口作业;
d)实现开口机一键开口作业;
e)判断开口过程中铁口打开完成功能;
f)自动计算泥炮机堵口打泥量,计算误差与实际误差不大于2%;
g)自动计算开口机开口深度,计算误差与实际误差不大于2%。
8.2性能要求
应具备的性能要求包括但不限于:
a)通过各驱动机构动作能自动一键完成高炉铁口堵口、开口作业;
b)易于操作和使用,界面友好、操作简单、指令清晰;
c)在满足运行条件的情况下,人工干预率应不大于5%。
9PLC系统接入要求
9.1功能要求
应具备的基本功能包括但不限于:
a)支持远程启动、停止等控制功能;
b)提供安全可靠的生产异常情况下的紧急停止控制功能;
c)实时监测数据流量,控制网络协议、通信行为、操控指令的功能;
d)机上PLC系统配置独立的以太网卡用于智能化系统网络通讯,与本地控制网络隔离;
e)开关量模块为16点或32点24VDC模块,模拟量模块转换精度不小于12位;
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T/CISAXXXXX—XXXX
f)主控PLC系统中的主机存储器容量、机架槽位数量满足本系统的容量外,应预留有20%I/O余
量、50%内存余量、10%空槽位;
g)PLC采用同样的编程软件,其I/O模块均能兼容;
h)PLC具有远程I/O能力和故障诊断功能。
9.2性能要求
对控制信号的响应速度不大于100ms。
10中控平台要求
10.1功能要求
应具备的基本功能包括但不限于:
a)满足PLC的接入要求;
b)高炉炉前智能装备操作模式满足手动、遥控、自动等多种模式要求;
c)高炉炉前智能装备操作地点满足现场、远程、集控等多地点要求;
d)满足模拟摄像机信号以及流媒体等数字视频信号的接入要求;
e)供电需要不少于2路冗余电源的供电要求;
f)满足跨节点、跨操作系统的分布式部署要求。
g)通过授权的HMI界面远程监控所有的应用软件;
h)单独启动或停止任何一个独立应用软件;
i)对应用软件发生异常的情况进行自动报警推送。
10.2性能要求
中控平台性能要求包括但不限于:
a)启动或停止任何一个独立应用软件延时不大于2000ms;
b)应用软件发生异常的情况下,平台自动推送报警的延时不大于30s;
c)视频信号的延时不大于300ms;
d)数据访问延时不大于1000ms。
11其他设计要求
根据设计和实施过程要求包括但不限于:
a)设计和选择控制系统电气设备时,应考虑其安全性、可靠性、经济性和先进性以及安装、使
用和维护的方便,应是当时先进的,并经过实际检验的产品;
b)所提供的主设备的处理能力计算应满足最终容量需求,不另增加相应硬件扩充。应遵循先进
性、安全性、可靠性、经济性的原则,选择当前自动化领域通用、标准的主流产品。
c)网络中需要时间记录、时间标签的系统应具有统一时钟,需要统一时钟的设备至少包括各系
统PLC、服务器、工作站及工控机等;
d)各分系统的所有设备、器件、接线箱、控制柜具有按类统一编排的编号标识,标识应清晰、
牢固且耐久地固定在该设备上,与图纸对应,不可手写。
ICS77-010
CCSH04
CISA
团体标准
T/CISAXXXXX—XXXX
钢铁行业高炉炉前智能装备系统技术要求
Technicalrequirementsforintelligentequipmentsystemsinfrontofblastfurnacesin
thesteelindustry
(征求意见稿)
XXXX–XX-XX发布XXXX–XX-XX实施
中国钢铁工业协会发布I
T/CISAXXXXX—XXXX
钢铁行业高炉炉前智能装备系统技术要求
1范围
本文件规定了高炉炉前智能装备系统的总体架构及自动加泥机、泥炮机、自动换钎机、开口机的设
备要求、PLC设备接入要求、中控平台要求和其他设计的要求。
本文件适用于钢铁行业高炉炉前智能装备系统的设计、建造以及适应性改造,使用对象主要为钢铁
企业高炉炉前操作等相关人员,以及智能装备系统设计及控制有关的其他领域人员。
2规范性引用文件
本文件没有规范性引用文件。
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
自动加泥机automatictapholeclayfillingmachine
具备泥炮机加泥口开盖、自动填充炮泥、判断加泥口是否满溢、判断是否炮泥填充完毕及泥炮机加
泥口关盖等功能的设备。
3.2
泥炮机mudgun
属于冶炼行业必备的炉前设备,其作用是能够迅速准确堵塞放铁后的出铁口,使高炉快速进入下一
循环的作业。
3.3
自动换钎机automaticchangerockdrillmachine
具备钎库取钎、开口机待机位装钎、卸钎等功能的设备。
3.4
开口机tapholeofblastfurnace
高炉出铁时打开铁口的重要机械,是以悬臂吊挂的可以旋转和前进后退的长杆电钻。
4缩略语
下列缩略语适用于本文件。
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