为了保证高炉安全、连续、稳定生产,控制站的电源、CPU、网络通信接口模件、操作员站的网络通信接口模件、实时数据通信网络及网络接口均冗余配置,所有控制站控制模件可带电插拔;操作员站可互为备用。PKS系统配置 对新2号高炉主工艺的三电自动化控制系统特点的分析已经知道,纳入三电一体化自动控制系统进行控制和监视的主工艺流程包括:高炉矿焦槽及上料系统;无料钟炉顶系统;热风炉及余热回收系统;
高炉本体及出铁场系统;煤气清洗系统;其中电流4—20MA模拟量输入点533个,热电偶T/C模拟量输入点815个, 热电阻RTD模拟量输入点140个,电流4—20MA模拟量输出点146个,数字量(DI)输入点1905个,数字量(DO)输出点634个,总的I/O点数为4173个,为了考虑系统升级及I/O点的损坏情况,系统配置时有20%的余量,实际配置I/O点总数为5136个。新2号高炉主工艺控制系统在系统功能上由二级组成,即:基础自动化级和过程控制级,如图1所示。 基础自动化级完成生产过程的数据采集和初步处理,数据显示和记录,数据设定和生产操作,执行对生产过程的连续调节控制和逻辑顺序控制,主要由六台控制站,一个远程I/O控制站,九台以工业PC机为硬件平台的操作员站,二台工程师站,二台服务器,CONTROLNET网和网络连接装置,以及打印机等设备组成。 过程控制级完成生产过程的操作指导、作业管理、模型计算、技术计算、数据处理、编制各种生产报表、存储、留有与其它计算机进行数据通信的接口,主要由二台过程计算机服务器,二台PC客户机(操作终端),一台历史站服务器,打印机共同组成。服务器和客户机、打印机通过以太网与基础自动化级相连,形成整个高炉过程控制计算机系统,整个过程控制计算机系统留有今后开发高炉专家系统的接口和与全厂管理计算机系统的通信接口。PKS系统主要完成工艺生产过程中的过程监视与控制,各工艺设备运行状况的监视与逻辑控制,工艺生产及工艺设备的安全连锁控制等.除此之外PKS系统还能完成联网通讯、共享数据,并完成常规仪表所无法实现的中央统一显示、操作,以保证工艺装置正常稳定地工作。保证系统的万无一失,确保生产的稳定安全,控制器(CPM),通讯网络及电源均选择冗余配置,而且冗余的控制器,控制网络,电源之间必须做到无扰动切换。根据高炉主系统的工艺具体情况,以及I/O点的具体分布,共设置4对冗余控制器(CPM/过程控制站)及1个远程站,过程控制站具体配置如下: 矿焦槽及上料系统控制站(CPM1);矿焦槽及上料系统远程站(CPM1-REMOTE);无料钟炉顶控制站(CPM2);热风炉控制站(CPM3);高炉本体及出铁场控制站(CPM4)。选择功能强大的混合型控制器,保证系统地稳定和扩展,且系统可利用率达到100%。冗余过程控制站及冗余服务器,均由实时性强,通讯速度快的ControlNet相连,以确保系统的安全可靠,实时控制。设置1台历史站,用于长期历史数据存储。历史站配置Wonderware INSQL 及OPC LINK软件。采用实时控制网(ControlNet)和监督控制网(冗余以太网),使控制层与人机界面之间有效的结合起来。炉顶控制系统 高炉操作从料单开始,炉长根据高炉实际情况,决定高炉的装料制度及布料的方式。高炉料单从中控室下到槽下,槽下系统则根据料单的内容备料,然后将备好的料存放在中间料斗。经过上料系统,炉顶控制系统即开始运转。炉顶系统主要设备有:上部料罐、上部料闸、上密封阀、称量料罐、下部料闸、下密封阀、布料溜槽、探尺、放散阀、均压阀及烟气回收阀构成。炉顶设备同样有三级操作:现场操作箱操作;CRT集中手动操作;CRT全自动操作。在正常生产时为全自动运转。