淄博宏達鐵廠隸屬于淄博宏達南金兆集團公司。3#、4#507高爐是該鐵廠煉鐵項目的二期工程，這兩座高爐投產后，宏達鐵廠將達到300萬噸的年產量。對當地的經濟將帶來很大的影響，具有深遠的社會意義。

　　淄博宏達鋼鐵有限公司2×507m3高爐PLC系統由10套單獨PLC構成，按工藝流程分：3#、4#高爐本體系統，稱為PLC31控制系統、PLC41控制系統（本體系統）;3#、4#高爐槽下設備稱重與爐頂設備控制系統稱為PLC32系統、PLC42系統（爐頂上料系統）;3#、4#高爐熱風爐數據采集與閥門控制系統稱為PLC33系統、PLC43系統（熱風爐系統）;煤氣凈化系統稱為PLC5系統（3#、4#高爐共用此系統）、綜合泵房系統稱為PLC6系統（3#、4#高爐共用此系統）。所有PLC控制系統通過光纖環網連接在一起。

    2系統設計特點

　　2.1 采用三電（EIC）一體化控制，系統采用集散型 PLC實現分布式網絡控制，確保系統運行穩定可靠，實現儀表、電氣及自動控制系統的集成控制。;

　　2.2 PLC之間的通訊采用高效的光纖環網;上位機、PLC之間的通訊采用工業以太網結構，PLC與變頻器之間的通訊采用直連的方式，確保系統具有良好的穩定性、可靠性、開放性、高效性;

　　2.3 在完成基礎級自動化的基礎上，統一規劃二級網絡結構，預留與MES系統的通訊接口。同時在二級系統上實現初步的管理調度功能和初步的資源規劃。

    3控制功能概述

　　（1）高爐本體控制部分

　　· 實現高爐本體溫度、流量、冷卻水壓力等檢測數據的報警功能

　　例如：溫度報警，在檢測超過某一設定值時，進行判斷并進行報警功能，如在監控畫面閃爍或變色。爐身溫度報警示意圖：

　　· 實現高爐爐頂壓力的手動/自動調節功能

　　· 實現本體參數的實時顯示、歷史記錄、存檔

　　對一些高爐重要數據實時采集，顯示，并且根據用戶的需要進行存檔，并可生成趨勢記錄和參數報表。

　　（2）高爐槽下上料部分

　　· 槽下配料功能

　　高爐槽下設左右兩側各4個燒結礦石稱量斗和4個燒結礦倉，右側還有兩個雜礦倉和1個雜礦稱量斗，8個燒結礦倉下都有振動篩，篩落小的礦石顆粒，把成品礦下到各自下面的稱量斗里，兩個雜礦倉下都有振動給料機，兩個雜礦倉的礦石經振動給料機下到公用雜礦斗中。兩側的9個礦石稱量斗的礦石經過稱量后，用膠帶機運送經翻板選擇到料坑中的左右2個大的礦石中間斗中。8個燒結礦篩篩除的小礦石顆粒經過碎礦皮帶運送到碎礦倉，經汽車運送走。

　　焦炭設左右兩個焦倉，倉下裝有振動篩，焦炭經篩分后，篩除小的焦炭顆粒，合格的塊焦，分別直接進入料坑內的左右焦炭稱量斗，篩出的小碎焦顆粒通過碎焦皮帶機系統送入碎焦倉貯存，等待外運。

　　槽下控制能夠根據料單內容實現振篩、給料機、斗閘門、翻板、皮帶等的完全自動化邏輯控制。并根據槽下料單的填寫內容實現自動稱量補償等計算累計功能：開放式槽下料單設定;槽下振篩的自動啟停控制;槽下稱量斗的稱量和排料控制;槽下翻板皮帶中間斗的運轉控制。

　　· 主卷上料功能:

　　根據槽下和爐頂程序無縫鏈接實現對料車的上行下行的自動控制，并能夠進行完全手動操作，能夠對松繩、過卷等故障做出緊急反應，保障料車的安全運行。

　　其主要實現的功能如下：料車機旁/集中/計算機操作、料車的行走曲線控制、卷揚系統故障保護系統、高爐爐頂自動布料、高爐爐頂探尺運轉控制、高爐料罐自動裝料過程、開放式高爐爐頂料單。

　　（3）熱風爐系統

　　PLC控制系統主要是實現三座熱風爐的燃燒、燜爐、送風等三個狀態的轉換，以及實現三座熱風爐狀態轉換時的相互聯鎖。保障熱風爐的送風溫度和風量，促進高爐煉鐵的順利進行。

　　· 閥門控制關系及聯鎖

　　熱風爐的工作狀態有燃燒、燜爐、送風三種狀態，狀態的轉換靠控制各閥門的動作，其受控閥門及三種狀態對應的閥門狀態符合工藝要求。

　　· 工作制度

　　熱風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爐正常工作制，這種工作制換爐次數少，從而風量及風溫穩定;一燒一送工作制為非正常工作制，換爐頻繁，容易造成風量及風溫波動，實際生產中應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出送風換爐時，操作上必須先將燃燒的熱風爐轉送風后，才能將送風的熱風爐轉燃燒。（注:送風與燃燒之間的轉換均須先轉燜爐。）一般采取兩燒一送的模式。

　　· 綜合功能

　　實現三座熱風爐的相互聯鎖，促進高爐的穩定生產，主要是冷風聯鎖功能。并通過工藝參數的設定，保障熱風爐燃燒制度的實現。

　　實現熱風爐狀態轉換的閥門聯鎖和自動開關，達到能夠實現計算機手動/半自動換爐的目的，在設備條件、工藝調件達到要求的時候能夠實現自動換爐。

　　對煤氣總管壓力調節閥、空氣總管壓力調節閥、煤氣支管調節閥、空氣支管調節閥能夠進行計算機手動操作，在設備條件達到的情況下，能夠進行自動調節。

　　對一些重要的參數實現報警功能。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有實時和歷史的趨勢顯示，并實現重要參數的報表打印。

    4、技術解決方案

　　根據我公司高爐施工經驗，并結合宏達集團要求擬整套控制系統采用美國GE公司新推出的PAC RX7i系列控制器和高速現場總線以及分布式I/O模塊，技術解決方案如下：

　　采用美國GE公司PAC RX7i系列CPE010，通過高速現場總線GENIUS總線實現與分布式VersaMax模塊連接。PLC系統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系統網絡配置圖