高爐DCS集散控制系統(tǒng)

一、雙鐘高爐生產(chǎn)工藝概況
       高爐的煉鐵工藝設(shè)施有高爐本體、風口平臺及出鐵廠、礦槽及料坑、雙鐘爐頂、主卷揚機、“頂燃式”熱風爐及煤氣和空氣雙預(yù)熱、 布袋除塵及槽下槽上布袋除塵等組成。

二、計算機系統(tǒng) 硬件配置
1.系統(tǒng)硬件選型
       本著先進、可靠的原則，進行各種方案分析、對比，決定選用西門子自動化平臺。整個系統(tǒng)共分8個子系統(tǒng)，11個上位監(jiān)控站，8套可編程控制器。編程軟件采用SETP7，為控制系統(tǒng)編程提供專門的多語言開發(fā)環(huán)境。具有生成標準導出功能塊庫或DFB庫能力的編程器，它們能夠在應(yīng)用程序內(nèi)重復(fù)調(diào)用。
       監(jiān)控軟件采用擴展性、靈活性極強的WIN CC系統(tǒng)。實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的多方面監(jiān)控，并且可以對重要參數(shù)形成歷史記錄，以報表或曲線的形式顯示給操作人員。
2.系統(tǒng)硬件配置:
       雙料鐘高爐計算機控制系統(tǒng)所有PLC設(shè)備選用西門子自動化平臺，每套PLC系統(tǒng)通過插在主底板上TCP/IP Ethernet模塊連接在100M快速MB+局域網(wǎng)上；上位監(jiān)控機采用分布式設(shè)計，采用光纖連接快速100M以太環(huán)網(wǎng)。高爐主控室、上料主控室內(nèi)的上位機和PLC均采用100MBaseTX與交換機連接。上位監(jiān)視系統(tǒng)由六臺客戶端、兩臺服務(wù)器組成以太環(huán)網(wǎng)，其中熱風爐、高爐本體、上料PLC與槽上、卷揚、沖渣、煤氣凈化、TRT及稱重模塊組成MB+網(wǎng)。見高爐自控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
控制站：現(xiàn)場控制站計算機系統(tǒng)選用西門子的PLC產(chǎn)品，其中高爐上料系統(tǒng)包括槽下、料車、探尺及料鐘爐頂四部分，這四部分設(shè)備的控制采用一套PLC；高爐本體設(shè)備的控制采用一套PLC；熱風爐設(shè)備的控制采用一套PLC；槽上設(shè)備、粗煤氣處理及煤氣凈化系統(tǒng)的控制、卷揚控制采用一套PLC。
監(jiān)控站：在高爐主控室、上料值班室，共設(shè)置六臺客戶機，兩臺服務(wù)器；分別用于監(jiān)控高爐本體、爐頂上料、熱風爐及槽上等的控制設(shè)備。
網(wǎng)絡(luò)：上位機監(jiān)控系統(tǒng)采用冗余的以太環(huán)網(wǎng)，PLC設(shè)備采用MB+局域網(wǎng)。

三、計算機系統(tǒng)功能
1、高爐本體控制功能
       實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、爐頂壓力減壓閥組調(diào)節(jié)閥控制、混風溫度調(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功能。
2、槽下控制功能
       實現(xiàn)對礦石、球團、燒結(jié)、焦炭等入爐原料的自動稱量，并完成稱量誤差的自動補償；實現(xiàn)槽下12個礦倉、12個稱量斗、2條成品帶、2條碎礦皮帶、8臺振動篩、4臺給料機、1個翻板的自動控制，以及自動備料和放料�？蓪υO(shè)備的運行進行手/自動切換和強制動作，并進行料單更改；對裝料超時、放料超時等情況進行報警。
3、槽上控制功能
       實現(xiàn)高爐礦槽上12個原料倉，3個供料膠帶機，2臺卸料小車，卸料器的自動控制。
4、熱風爐控制功能
       主要對三個熱風爐的監(jiān)視、連鎖控制。實現(xiàn)熱風爐助燃風、煤氣、煙氣、冷風、熱風等閥門的動作，實現(xiàn)熱風爐送風轉(zhuǎn)燃燒、燃燒轉(zhuǎn)送風的控制過程。熱風爐有三種工作制：兩燒一送，兩送一燒，一燒一送，具有全自動/半自動/手動控制燃燒與換爐操作。
5、煤氣凈化系統(tǒng)
       系統(tǒng)控制煤氣凈化設(shè)備的單機、連鎖控制功能，實現(xiàn)生產(chǎn)的監(jiān)視、設(shè)備的控制、工藝參數(shù)的穩(wěn)定功能。

6、爐頂卷揚控制
       主卷揚運行制度：主卷揚采用西門子 PLC，料車到料坑底發(fā)出到位信號，開啟料斗閘門，料空且閘門管好后，發(fā)出上行信號，將料裝入受料斗。
       碎焦卷揚控制：振篩工作停止，啟動碎焦卷揚，如果解除聯(lián)鎖，也可手動控制。
7、監(jiān)控畫面
       繪制多幅工藝流程畫面、設(shè)備啟停畫面、工藝參數(shù)畫面、閥門操作畫面、設(shè)備方位圖、報警畫面、報警紀錄、歷史紀錄、實時趨勢以及歷史趨勢畫面。使操作人員可以通過畫面監(jiān)視整個生產(chǎn)過程，啟停設(shè)備、監(jiān)視參數(shù)、調(diào)節(jié)閥門，觀察趨勢，查詢歷史紀錄。
8、報表功能與歷史趨勢
       報表分為班報、日報、月報，可定時打印，也可手動任意時間打印。一些重要參數(shù)，如熱風溫度、熱風壓力、冷風流量、冷風壓力、爐頂壓力、左右探尺等，我們對其進行歷史數(shù)據(jù)存儲，形成歷史趨勢，可以隨時進行查看。
9、機群系統(tǒng)控制
       本套計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用兩級控制，基礎(chǔ)級采用MB+網(wǎng)連接，實現(xiàn)各控制主機的分布式控制；監(jiān)控級采用光纖以太環(huán)網(wǎng)，實現(xiàn)各監(jiān)控終端的集中顯示操作、管理、故障自診斷，統(tǒng)一調(diào)度，協(xié)調(diào)處理，實現(xiàn)高效并行處理的系統(tǒng) 。該系統(tǒng)具有系統(tǒng)開發(fā)周期短、用戶投資風險小、系統(tǒng)價格低、節(jié)約系統(tǒng)資源、系統(tǒng)擴展性好、用戶編程方便等諸多優(yōu)點，可實現(xiàn)高效的通訊、全局資源的有效管理和利用以及良好的并行程序設(shè)計環(huán)境。