DCS控制系统在大型高炉上的应用

　　1 前 言

　　上钢一厂 新建2500m3高炉己于1999年10月8日顺利点火投产，该高炉在自动化拧制系统方面充分吸收了国内、国外的先进经验，无论在控制系统的构成上，在控制功能上，还是在系统操作水平上，都处于当今世界先进水平。

　　2 工艺概况

　　高炉年产生铁175万吨。有烧结矿槽5个，块矿槽5个，杂矿槽4个，小粒度矿槽及小块焦槽各1个，焦槽5个，采用小粒度矿回收技术。矿石和焦炭经中间料斗，经上料皮带机至炉顶。

　　炉顶为串罐式无料钟炉顶，采用高压操作技术，炉顶压力通过减压阀组进行调节。煤气清洗采用一级重力除尘(DC)和两级文氏管(VS)湿式除尘。高炉有30个风口，富氧、加湿送风，并采用了喷煤(PCI)技术。分南、北双出铁场，有3个出铁口，用260吨鱼雷式混铁车运输铁水。用英巴法处理渣，南、北山铁场各设置一套水渣处埋系统。有四座内燃式热风炉，采用燃烧余热回收技术，燃烧高炉煤气:送风方式有单炉送风、冷并联送风、热并联送风三种。

　　3 自动化控制系统构成

　　高炉采用美国西屋公司的WDPF Ⅱ Plus，分布式控制系统(DCS)进行自动化控制。该控制系统具有以下特点:

　　(1) 通 用 性强，开放性好，能兼容不同制造商的自动化设备(如AB公司PLC,遵从FF协议的智能仪表等);井能通过TCP/IP协议与管理计算机实现通信

　　(2) 控 制 系统所特有的分布式数据库结构，减少了集中式数据库所带来的风险，使用户能很容易地访问数据库。数据库中的每一点包含了该点的全部信息，只要该点在数据库中定义，整个系统均可访问它。

　　(3) 与采用PLC+DCS结构形式的控制系统相比较，控制系统的分布式结构克服了电气和仪表专业分工明显，系统网络结构复杂网络接口通信速度慢的缺点，使用户能更有效地利用系统资源，提高了系统的易维护性和控制的实时性，有利于实现二电一体化的目标。

　　纳入控制系统控制的工艺范围包括:高炉矿石及焦炭储备及输送系统，上料系统，无料钟炉顶系统，高炉本体系统，出铁场系统，煤气清洗系统，热风炉系统，水渣系统，煤粉制备及喷吹系统，并预留了炉顶余压发电(TRT)系统的控制设备。控制系统在系统功能上由两级组成。

　　第一级为基础自动化级，主要完成生产过程的数据来集和初步处理、数据显示和记录，生产操作。执行对生产过程的连续调节控制和逻辑顺序控制。共配置了15台控制站(DPU),9台以SUN工作站为硬件平台的操作员站(其中2台兼作工程师站用于系统组态及软件维护，1台带有37(大屏幕显示器)，配置了5台扫印机和I台硬拷贝机(分别用于报警信息打印和画面硬拷贝打印)，以及高速数据通信总线(Wesnet Plus)等。每个DPU控制站硬件按冗余方式配置，包括冗余的Intel CPU、分布式数据存储器、通信控制器、电源，以及非冗余的I/O模件(可带电插拔)，输入接线端子(Half-Shel),输出继电器等;软件包括DPU系统固化支持程序，分布式数据库程序等_每个操作员站硬件包括冗余的分布式数据存储器、通信控制器。以及非冗余的RISC CPU、20(CRT显示器(带触摸屏功能)、电源、硬盘、鼠标、工程师键盘、操作员键盘等:软件包括丁程师躁作员系统支持程序，Unix操作系统。操作站之间可互为备用。高速数据通信总线(Wesnet Plus)通信方式为按时间分片进行数据广播的方式，通信介质室内部分采用同轴电缆。室外部分采用光纤。采用以太网进行文件传输，并与其它系统之间的通信留有接口。