一、系統(tǒng)概述
轉(zhuǎn)爐冶煉是整個冶金工業(yè)中非常重要的一個的環(huán)節(jié)，現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐的自動化生產(chǎn)主要包含著轉(zhuǎn)爐本體、氧槍及供氣設(shè)備、副槍測試裝置、底部供氣裝置、受鐵設(shè)備、廢鋼裝料設(shè)備、副原料上料及投料設(shè)備 、汽化冷卻余熱回收設(shè)備、一次煤氣除塵及煤氣回收設(shè)備 、二次除塵設(shè)備以及鐵合金加料設(shè)備等。
該系統(tǒng)對氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐全部生產(chǎn)過程進行全面監(jiān)視、控制和管理，對所有生產(chǎn)過程參數(shù)進行實時監(jiān)控、記錄、自動報表打印。通過使用該套控制系統(tǒng)，操作人員可以全面了解生產(chǎn)過程實時參數(shù)，準確把握轉(zhuǎn)爐溫度及炭含量、出鋼時間及濺渣護爐效果，并可及時調(diào)節(jié)氧壓、冷卻水流量等參數(shù)，從而可大幅度地提高生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率，并可消除事故隱患。
二、功能描述
(1) 采集轉(zhuǎn)爐煉鋼過程數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)在監(jiān)控上位機上顯示;
(2) 對重要煉鋼過程數(shù)據(jù)，如果超出正常范圍，輸出報瞥給電氣或氧槍PLC，做出相應(yīng)的處理;
(3) 實現(xiàn)對氧氣系統(tǒng)的主氧流量，副氧流量。烘烤氧流量進行自動調(diào)節(jié)和統(tǒng)計;
(4) 實現(xiàn)對汽化系統(tǒng)的汽包水位進行自動調(diào)節(jié);
(5) 實現(xiàn)對設(shè)備冷卻水系統(tǒng)的爐裙冷卻水流量，爐圈冷卻水流量、氧槍插人冷卻水流量進行自動調(diào)節(jié);
(6) 實現(xiàn)底吹系統(tǒng)的氮氣、氮氣自動切換，對7個支管流量進行自動調(diào)節(jié);
(7) 實現(xiàn)除塵系統(tǒng)喉口的控制。
三、系統(tǒng)原理
轉(zhuǎn)爐控制系統(tǒng)共分為三級別：生產(chǎn)管理級別、過程控制級、基礎(chǔ)自動化級別。基礎(chǔ)自動化控制部分采用PLC，主要負責(zé)對轉(zhuǎn)爐煉鋼進行數(shù)據(jù)采集、順序控制、監(jiān)控操作、數(shù)據(jù)通訊；過程控制級由一臺HP服務(wù)器、一臺CISCO交換機、三臺西門子工作站以及五臺西門子工業(yè)控制計算機構(gòu)成，主要用于轉(zhuǎn)爐冶煉控制、設(shè)備維護、數(shù)據(jù)統(tǒng)計并收集由化驗室送進來的試樣數(shù)據(jù)；生產(chǎn)管理級主要用于下達生產(chǎn)任務(wù)和生產(chǎn)指標(biāo)，實現(xiàn)對冶金全過程的參數(shù)計算和優(yōu)化、數(shù)據(jù)和質(zhì)量跟蹤、生產(chǎn)順序控制和管理。
五臺西門子IPC機分別是:一臺氧槍系統(tǒng)監(jiān)控站，它連接到DH+網(wǎng)，主要用來操作和監(jiān)控氧槍聯(lián)鎖;兩臺汽化除塵系統(tǒng)監(jiān)控站，它連接到DH+網(wǎng)，主要用來監(jiān)控汽尤系統(tǒng)、除塵煙氣系統(tǒng)和設(shè)備冷卻水系統(tǒng)的過程參數(shù)以及設(shè)備狀態(tài);一臺原料監(jiān)控站，它連接到以太網(wǎng)，主要用來操作和監(jiān)控下料過程;一臺數(shù)據(jù)報表工作站，它連接到以太網(wǎng)，實時記錄煉鋼過程的耗氧t及各種原料數(shù)據(jù)，供故障分析和成本核算使用。
三、系統(tǒng)框圖
四、系統(tǒng)配置
本系統(tǒng)的控制機采用Siemens PC 547B工業(yè)控制機構(gòu)成， PC547B 4U機箱滿足工業(yè)現(xiàn)場的要求，5臺整機在每個轉(zhuǎn)爐分別完成是本體控制、加料控制、成化化驗、汽化冷卻、報表管理功能，內(nèi)置P4級 主板，采用Croe 2 Duo4300芯片組，超線程技術(shù)，雙通道內(nèi)存。在現(xiàn)場PLC與上位機之間的通信方式可以采用上位連接方式和網(wǎng)絡(luò)連接方式。
監(jiān)控整機配置：
機型：西門子臺式機PC547B
控制機配置：
1、19”全鋼標(biāo)準機架式
2、CPU：Croe2 Duo E4300 1.8G,800MHz PSB 2MB L2 Cache,EM64-T
3、1G DDR2 667 SDRM
4、250G HDD/DVD-ROM
5、10/100M Ethernet/6*USB V2.0/Seriell(COM1)/2*PS/2/PLT
6、watchdog
工作站整機配置：
機型：西門子一體機PC677
配置：
1、顯示屏：15”TFT 1024*768 TOUCH
2、CPU：P3 M730 1.26G 533MHz FSB
3、1G DDR 533 CODMM
4、2*10\100M Ethernet/MPI/profibus DP 12MBit/s/4*USB V2.0/1*Seriell(COM1)
5、40G HDD/DVD-ROM/ RAID-Controller on board
6、watchdog
7、IP65
五、系統(tǒng)評價
該系統(tǒng)的自動控制水平較高，配置靈活，功能齊全，操作方便，系統(tǒng)投入運行以后，預(yù)計可獲得如下控制水平：終點命中率提高6%～8%，爐齡增加10%～15%，減少廢鋼，礦石消耗2%，減少氧氣用量5%～7%，直接出鋼率提高0.6%，按上述幾項指標(biāo)進行計算，年直接經(jīng)濟效益可達數(shù)百萬元，增加了公司生產(chǎn)效益，系統(tǒng)中西門子工控機在現(xiàn)場較惡劣的環(huán)境下運行穩(wěn)定可靠,確保數(shù)據(jù)采集并可靠上傳,從而也確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,大大提高了鋼水的質(zhì)量。
（轉(zhuǎn)載）
