?唐山阿諾達自動化有限公司
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高爐煉鐵生產(chǎn)過程是在高爐內(nèi)進行的一系列復(fù)雜的還原反應(yīng)的過程。高爐自動化系統(tǒng)包含高爐本體、給料和配料、熱風(fēng)爐、除塵、噴煤、渣處理等過程的監(jiān)測與控制。
高爐自動化的目標(biāo)，是保證高爐操作實現(xiàn)(1)準(zhǔn)確、高效地配料及上料；(2) 保持爐料和煤氣合理狀態(tài)，爐況順行；(3)保持高爐整體合適的熱狀態(tài)；(4)能源高效利用。
高爐三電系統(tǒng)包括基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)、高低壓電氣系統(tǒng)、儀表檢測及控制系統(tǒng)及過程管理軟件。
1.技術(shù)原則
高爐的自動化控制系統(tǒng)應(yīng)著眼于系統(tǒng)的可靠性、實用性和先進性，并在此基礎(chǔ)上提高系統(tǒng)的性價比。
(1)可靠性：高爐煉鐵是連續(xù)生產(chǎn)過程，要求為煉鋼穩(wěn)定地提供合格鐵水，同時為其它工序煤氣。本系統(tǒng)在硬件選型、設(shè)備制造、軟硬件功能設(shè)計、應(yīng)急處理方案、軟件編程等各個環(huán)節(jié)，均將系統(tǒng)的可靠性作為目標(biāo)。
(2)實用性：本系統(tǒng)針對不同規(guī)模的高爐，設(shè)計充分適用的功能方案，具有自動、半自動、手動等不同操作狀態(tài)并無擾切換，建立數(shù)學(xué)模型作為人工操作或自動調(diào)節(jié)的依據(jù)，使操作好用、易用、便捷、簡單。
(3)先進性：本系統(tǒng)采用智能控制技術(shù)，具有更好的適應(yīng)性、容錯性、魯棒性、自組織功能，具有趨勢分析和預(yù)報，具有自學(xué)習(xí)能力、更強的實時性和人機協(xié)同功能，使操作更加穩(wěn)定。
2.系統(tǒng)配置
本系統(tǒng)采用以PLC為核心、集中與分散相結(jié)合的自動化控制系統(tǒng)。系統(tǒng)由中心控制室和上料系統(tǒng)、高爐本體、熱風(fēng)爐、除塵等四個控制站及輔助工序控制站組成；中心控制站設(shè)工程師站和操作員站；各站通過光纖工業(yè)以太網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通信。
各子系統(tǒng)可以獨立完成各自控制任務(wù)，同時各子系統(tǒng)之間及其與中心控制站之間可實時進行信息傳遞，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與互調(diào)，構(gòu)成完整的自動化過程控制系統(tǒng)。
3.系統(tǒng)功能
本系統(tǒng)是一個集順序控制、過程控制、數(shù)據(jù)采集、工況監(jiān)視、信息管理為一體的自動化控制系統(tǒng)。
(1)操作方式：生產(chǎn)操作由各操作站及中心控制室配合完成。系統(tǒng)具有就地、集中手動、集中自動等操作方式，部分工藝還具有半自動、非常手動操作方式，在開爐、檢修、運行、事故等各種情況可根據(jù)工藝需求自由選擇。
(2)設(shè)備自動邏輯控制：對機電設(shè)備開關(guān)控制,包括各設(shè)備的聯(lián)鎖啟動、停車、順序控制、閉鎖、報警等。
(3)工藝過程調(diào)節(jié)控制：各工藝過程的自動化調(diào)節(jié)。
(4)數(shù)據(jù)模型計算與信息處理：卡通化實時狀態(tài)顯示、數(shù)據(jù)記錄、查詢、報表、實時趨勢、歷史趨勢、報警等。
4.主要工藝過程控制
(1)高爐本體：數(shù)據(jù)采集、爐頂壓力減壓閥組調(diào)節(jié)閥控制、混風(fēng)溫度調(diào)節(jié)控制、爐頂料鐘自動控制、氧氣總管流量調(diào)節(jié)控制、畫面顯示操作、實時趨勢、歷史趨勢、報警記錄和報表打印等。
(2) 槽下控制：對礦石、球團、燒結(jié)、焦炭等入爐原料自動稱量，并完成稱量誤差的自動補償;實現(xiàn)槽下礦倉、稱量斗、成品皮帶、碎礦皮帶、振動篩、給料機、翻板等設(shè)備的自動控制，以及自動備料和放料，并進行料單更改，對裝料超時、放料超時等情況進行報警。
(3) 槽上供料控制：對礦槽上原料倉、供料皮帶、卸料小車、卸料器等設(shè)備的自動控制。
(4) 熱風(fēng)爐：對熱風(fēng)爐的監(jiān)視、連鎖控制，實現(xiàn)熱風(fēng)爐助燃風(fēng)、煤氣、煙氣、冷風(fēng)、熱風(fēng)等閥門的動作，按兩燒一送/兩送一燒/一燒一送等工作制對熱風(fēng)爐送風(fēng)轉(zhuǎn)燃燒、燃燒轉(zhuǎn)送風(fēng)的控制過程。
(5) 煤氣系統(tǒng)及煤氣凈化控制：煤氣溫度、壓力、含塵濃度等測量，布袋反吹控制，灰位檢測與控制。
(6)其它工序：爐頂壓力控制與調(diào)整、余壓發(fā)電、噴煤、富氧、渣處理等、煤氣柜等。
5.系統(tǒng)特點
(1)功能完善：支持冗余CPU配置，設(shè)置齊全的功能模塊，功能完善，充分滿足工藝需求。
(2)可靠性強：支持冗余方案，包括電源冗余、CPU冗余、網(wǎng)絡(luò)冗余、設(shè)備總線冗余等，保證了系統(tǒng)的可靠性以及安全性。
(3)分散控制、集中管理：采用EIA一體化設(shè)計，采用設(shè)備層、控制層、信息層分級控制，既滿足設(shè)備聯(lián)鎖和過程調(diào)節(jié)對實時分散的要求，又滿足操作控制和信息處理對遠程集中的要求。
(4)系統(tǒng)開放：系統(tǒng)采用IEC標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)，支持OPC、SQL等軟件通訊機制，可方便地進行系統(tǒng)擴展或接入MIS、EPR等信息網(wǎng)。
