本鋼鐵水預(yù)處理站主要工藝設(shè)備和控制系統(tǒng)是從加拿大HOOGOVENS公司和美國ROSSBOROUGH公司引進(jìn)的。其工藝原理是用金屬鎂粉和石灰粉復(fù)合噴吹進(jìn)行脫硫，粉劑在管路中混合，粉劑的混合比例可以實(shí)時控制。 1 控制系統(tǒng)組成 過程級由1#工作站、2#工作站組成，基礎(chǔ)級由1#處理站PLC、2#處理站PLC、儲料系統(tǒng)公用PLC及各系統(tǒng)遠(yuǎn)程站ET-200U組成。 在基礎(chǔ)自動化PLC的硬件選型上，我們充分考慮了設(shè)備投產(chǎn)后備品備件的通用性及互換性等問題。當(dāng)時，煉鋼廠轉(zhuǎn)爐、氧槍自動控制系統(tǒng)、同期建設(shè)的二次精煉和一期連鑄工程選用的都是德國SIEMENS S5系列的PLC，公司內(nèi)的連軋廠、冷軋廠也是如此。因此我們也把基礎(chǔ)自動化的硬件配置定位在德國SIEMENS S5-135U PLC上，這種設(shè)備選型方法的好處在后來的生產(chǎn)運(yùn)行及維護(hù)中得到了充分驗(yàn)證。 3臺PLC主機(jī)架配置有：電源機(jī)箱、中央處理器模板、通信模板、數(shù)字輸入/輸出模板、模擬輸入/輸出模板。其中1#PLC和2#PLC主機(jī)架還配有智能模板IP241，用于噴槍、測溫槍、取樣槍的位置檢測及控制。PLC主機(jī)分別與各自的ET-200U、COROS OP25相連。 本系統(tǒng)過程級的兩個工作站是由兩臺IBM工業(yè)計(jì)算機(jī)、兩臺19in（1 in=2.54cm）彩色顯示器（帶觸摸屏）等組成。為了保證過程機(jī)系統(tǒng)可靠運(yùn)行，兩臺計(jì)算機(jī)采用互為熱備的方式工作。 兩臺計(jì)算機(jī)內(nèi)裝工業(yè)自動化監(jiān)控系統(tǒng)圖形開發(fā)軟件FIX，它運(yùn)行于Windows NT平臺下，除標(biāo)準(zhǔn)配置外，還裝有西門子CP1413通信處理器，具有與PLC I/O裝置直接通信的功能。 PLC主機(jī)之間及PLC主機(jī)與工作站之間的通信通過SINEC H1實(shí)現(xiàn)，PLC主機(jī)與ET-200U及OP25之間的通信通過SINEC L2-DP網(wǎng)實(shí)現(xiàn)。 2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能 2.1 基礎(chǔ)級 本鋼鐵水預(yù)處理站的基礎(chǔ)自動化控制系統(tǒng)是電氣、儀表一體化系統(tǒng)，主控制器均由PLC承擔(dān)。系統(tǒng)的構(gòu)成特點(diǎn)是采用了操作、監(jiān)視集中，控制分散的原則。PLC以工藝設(shè)備為單元分散設(shè)置，一方面可獲得良好的實(shí)時響應(yīng)，另一方面也提高了系統(tǒng)的可靠性，即任何一臺PLC故障都不會波及其它單元。 1#PLC和2#PLC控制的設(shè)備有：噴槍、取樣槍、測溫槍、鐵水傾翻車、卷簾門、集塵室及除塵風(fēng)機(jī)、液壓系統(tǒng)、石灰噴粉罐、鎂粉噴粉罐。公用PLC控制的設(shè)備有：石灰粉儲存罐、鎂粉儲存罐及氮?dú)夤?yīng)系統(tǒng)。 控制系統(tǒng)將對下列一些主要工藝參數(shù)及設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視： 在-80～-20℃露點(diǎn)的范圍內(nèi)監(jiān)測氮?dú)鉁囟群?，?dāng)溫度當(dāng)前值低于-40℃露點(diǎn)時報警。 在0～1380kPa的范圍內(nèi)監(jiān)測氮?dú)庵鞴軌毫Γ?dāng)壓力當(dāng)前值低于1100kPa時報警。 在0～2000m3/h的范圍內(nèi)監(jiān)測氮?dú)獾目偭髁浚?dāng)流量當(dāng)前值低于1000m3/h時報警。 監(jiān)視和控制氮?dú)庵髑袛嚅y的開、閉狀態(tài)。 對油箱溫度、回油管路過濾器是否堵塞，蓄能器壓力、泵的方式選擇是否匹配，運(yùn)行泵和入口閥等進(jìn)行檢測。當(dāng)油溫度低、信號報警時，系統(tǒng)自動接通油箱加熱器，待油溫達(dá)到高時，加熱器自動停止加熱。 基礎(chǔ)級PLC接收來自過程級的鎂粉單耗計(jì)算值，并完成噴吹所需鎂粉和石灰粉重量的計(jì)算，作為噴吹控制的基本數(shù)據(jù)，由PLC軟件對噴槍位置及速度、噴粉罐壓力、管路中氣體的流量、壓力等過程參數(shù)進(jìn)行控制，噴槍的速度由變頻器控制。