淄博宏達(dá)鐵廠隸屬于淄博宏達(dá)南金兆集團(tuán)公司。3#、4#507高爐是該鐵廠煉鐵項(xiàng)目的二期工程，這兩座高爐投產(chǎn)后，宏達(dá)鐵廠將達(dá)到300萬噸的年產(chǎn)量。對當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)將帶來很大的影響，具有深遠(yuǎn)的社會(huì)意義。

　　淄博宏達(dá)鋼鐵有限公司2×507m3高爐PLC系統(tǒng)由10套單獨(dú)PLC構(gòu)成，按工藝流程分：3#、4#高爐本體系統(tǒng)，稱為PLC31控制系統(tǒng)、PLC41控制系統(tǒng)（本體系統(tǒng)）;3#、4#高爐槽下設(shè)備稱重與爐頂設(shè)備控制系統(tǒng)稱為PLC32系統(tǒng)、PLC42系統(tǒng)（爐頂上料系統(tǒng)）;3#、4#高爐熱風(fēng)爐數(shù)據(jù)采集與閥門控制系統(tǒng)稱為PLC33系統(tǒng)、PLC43系統(tǒng)（熱風(fēng)爐系統(tǒng)）;煤氣凈化系統(tǒng)稱為PLC5系統(tǒng)（3#、4#高爐共用此系統(tǒng)）、綜合泵房系統(tǒng)稱為PLC6系統(tǒng)（3#、4#高爐共用此系統(tǒng)）。所有PLC控制系統(tǒng)通過光纖環(huán)網(wǎng)連接在一起。

2系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

　　2.1 采用三電（EIC）一體化控制，系統(tǒng)采用集散型 PLC實(shí)現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)控制，確保系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，實(shí)現(xiàn)儀表、電氣及自動(dòng)控制系統(tǒng)的集成控制。;

　　2.2 PLC之間的通訊采用高效的光纖環(huán)網(wǎng);上位機(jī)、PLC之間的通訊采用工業(yè)以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，PLC與變頻器之間的通訊采用直連的方式，確保系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性、可靠性、開放性、高效性;

　　2.3 在完成基礎(chǔ)級(jí)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，統(tǒng)一規(guī)劃二級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，預(yù)留與MES系統(tǒng)的通訊接口。同時(shí)在二級(jí)系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)初步的管理調(diào)度功能和初步的資源規(guī)劃。

3控制功能概述

　　（1）高爐本體控制部分

　　· 實(shí)現(xiàn)高爐本體溫度、流量、冷卻水壓力等檢測數(shù)據(jù)的報(bào)警功能

　　例如：溫度報(bào)警，在檢測超過某一設(shè)定值時(shí)，進(jìn)行判斷并進(jìn)行報(bào)警功能，如在監(jiān)控畫面閃爍或變色。爐身溫度報(bào)警示意圖：

　　· 實(shí)現(xiàn)高爐爐頂壓力的手動(dòng)/自動(dòng)調(diào)節(jié)功能

　　· 實(shí)現(xiàn)本體參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示、歷史記錄、存檔

　　對一些高爐重要數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，顯示，并且根據(jù)用戶的需要進(jìn)行存檔，并可生成趨勢記錄和參數(shù)報(bào)表。

　　（2）高爐槽下上料部分

　　· 槽下配料功能

　　高爐槽下設(shè)左右兩側(cè)各4個(gè)燒結(jié)礦石稱量斗和4個(gè)燒結(jié)礦倉，右側(cè)還有兩個(gè)雜礦倉和1個(gè)雜礦稱量斗，8個(gè)燒結(jié)礦倉下都有振動(dòng)篩，篩落小的礦石顆粒，把成品礦下到各自下面的稱量斗里，兩個(gè)雜礦倉下都有振動(dòng)給料機(jī)，兩個(gè)雜礦倉的礦石經(jīng)振動(dòng)給料機(jī)下到公用雜礦斗中。兩側(cè)的9個(gè)礦石稱量斗的礦石經(jīng)過稱量后，用膠帶機(jī)運(yùn)送經(jīng)翻板選擇到料坑中的左右2個(gè)大的礦石中間斗中。8個(gè)燒結(jié)礦篩篩除的小礦石顆粒經(jīng)過碎礦皮帶運(yùn)送到碎礦倉，經(jīng)汽車運(yùn)送走。

　　焦炭設(shè)左右兩個(gè)焦倉，倉下裝有振動(dòng)篩，焦炭經(jīng)篩分后，篩除小的焦炭顆粒，合格的塊焦，分別直接進(jìn)入料坑內(nèi)的左右焦炭稱量斗，篩出的小碎焦顆粒通過碎焦皮帶機(jī)系統(tǒng)送入碎焦倉貯存，等待外運(yùn)。

　　槽下控制能夠根據(jù)料單內(nèi)容實(shí)現(xiàn)振篩、給料機(jī)、斗閘門、翻板、皮帶等的完全自動(dòng)化邏輯控制。并根據(jù)槽下料單的填寫內(nèi)容實(shí)現(xiàn)自動(dòng)稱量補(bǔ)償?shù)扔?jì)算累計(jì)功能：開放式槽下料單設(shè)定;槽下振篩的自動(dòng)啟停控制;槽下稱量斗的稱量和排料控制;槽下翻板皮帶中間斗的運(yùn)轉(zhuǎn)控制。

　　· 主卷上料功能:

　　根據(jù)槽下和爐頂程序無縫鏈接實(shí)現(xiàn)對料車的上行下行的自動(dòng)控制，并能夠進(jìn)行完全手動(dòng)操作，能夠?qū)λ衫K、過卷等故障做出緊急反應(yīng)，保障料車的安全運(yùn)行。

　　其主要實(shí)現(xiàn)的功能如下：料車機(jī)旁/集中/計(jì)算機(jī)操作、料車的行走曲線控制、卷揚(yáng)系統(tǒng)故障保護(hù)系統(tǒng)、高爐爐頂自動(dòng)布料、高爐爐頂探尺運(yùn)轉(zhuǎn)控制、高爐料罐自動(dòng)裝料過程、開放式高爐爐頂料單。

　　（3）熱風(fēng)爐系統(tǒng)

　　PLC控制系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)三座熱風(fēng)爐的燃燒、燜爐、送風(fēng)等三個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，以及實(shí)現(xiàn)三座熱風(fēng)爐狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)的相互聯(lián)鎖。保障熱風(fēng)爐的送風(fēng)溫度和風(fēng)量，促進(jìn)高爐煉鐵的順利進(jìn)行。

　　· 閥門控制關(guān)系及聯(lián)鎖

　　熱風(fēng)爐的工作狀態(tài)有燃燒、燜爐、送風(fēng)三種狀態(tài)，狀態(tài)的轉(zhuǎn)換靠控制各閥門的動(dòng)作，其受控閥門及三種狀態(tài)對應(yīng)的閥門狀態(tài)符合工藝要求。

　　· 工作制度

　　熱風(fēng)爐有以下三種工作制：兩燒一送，兩送一燒，一燒一送。兩燒一送及兩送一燒工作制為熱風(fēng)爐正常工作制，這種工作制換爐次數(shù)少，從而風(fēng)量及風(fēng)溫穩(wěn)定;一燒一送工作制為非正常工作制，換爐頻繁，容易造成風(fēng)量及風(fēng)溫波動(dòng)，實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)盡量采用正常工作制。無論是正常工作制或非正常工作制在發(fā)出送風(fēng)換爐時(shí)，操作上必須先將燃燒的熱風(fēng)爐轉(zhuǎn)送風(fēng)后，才能將送風(fēng)的熱風(fēng)爐轉(zhuǎn)燃燒。（注:送風(fēng)與燃燒之間的轉(zhuǎn)換均須先轉(zhuǎn)燜爐。）一般采取兩燒一送的模式。

　　· 綜合功能

　　實(shí)現(xiàn)三座熱風(fēng)爐的相互聯(lián)鎖，促進(jìn)高爐的穩(wěn)定生產(chǎn)，主要是冷風(fēng)聯(lián)鎖功能。并通過工藝參數(shù)的設(shè)定，保障熱風(fēng)爐燃燒制度的實(shí)現(xiàn)。

　　實(shí)現(xiàn)熱風(fēng)爐狀態(tài)轉(zhuǎn)換的閥門聯(lián)鎖和自動(dòng)開關(guān)，達(dá)到能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算機(jī)手動(dòng)/半自動(dòng)換爐的目的，在設(shè)備條件、工藝調(diào)件達(dá)到要求的時(shí)候能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)換爐。

　　對煤氣總管壓力調(diào)節(jié)閥、空氣總管壓力調(diào)節(jié)閥、煤氣支管調(diào)節(jié)閥、空氣支管調(diào)節(jié)閥能夠進(jìn)行計(jì)算機(jī)手動(dòng)操作，在設(shè)備條件達(dá)到的情況下，能夠進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。

　　對一些重要的參數(shù)實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。比如煤氣總管壓力、空氣總管壓力、拱頂溫度、煙道溫度等。對拱頂溫度、煙道溫度、煤氣總管壓力、空氣總管壓力等重要參數(shù)有實(shí)時(shí)和歷史的趨勢顯示，并實(shí)現(xiàn)重要參數(shù)的報(bào)表打印。

4、技術(shù)解決方案

　　根據(jù)我公司高爐施工經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合宏達(dá)集團(tuán)要求擬整套控制系統(tǒng)采用美國GE公司新推出的PAC RX7i系列控制器和高速現(xiàn)場總線以及分布式I/O模塊，技術(shù)解決方案如下：

　　采用美國GE公司PAC RX7i系列CPE010，通過高速現(xiàn)場總線GENIUS總線實(shí)現(xiàn)與分布式VersaMax模塊連接。PLC系統(tǒng)I/O余量不小于15% （具體如圖1、2、3所示）。

圖1 槽下工藝流程

圖2 爐頂工藝畫面

圖3 GE Fanuc PAC RX7i系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置圖