AX－2000系統(tǒng)在寶鋼鐵水脫硅中的應(yīng)用

前言

臺塑公司于1985年成立電子組，與日本富士電機技術(shù)合作，從事中大型分散式控制系統(tǒng)（DCS）軟硬件設(shè)計與制造，2004年臺塑實現(xiàn)多元化發(fā)展策略，將富士電機DCS技術(shù)整體收購，成立臺塑電子（寧波）有限公司，由日本、臺灣經(jīng)驗直接移轉(zhuǎn)到大陸，并培養(yǎng)大陸技術(shù)人員，達成制造本土化，就近服務(wù)客戶。目前臺塑DCS（富士DCS）廣泛應(yīng)用于鋼鐵、化工、紙業(yè)、學(xué)校、醫(yī)院、汽電共生、發(fā)電廠等過程。

富士電機于1975年10月發(fā)布DCS系統(tǒng)，是世界上最早研發(fā)出DCS系統(tǒng)的廠家之一。AX-2000集散控制系統(tǒng)是富士的第五代產(chǎn)品系統(tǒng)，是開放的新一代綜合控制系統(tǒng)，智能可靠的Process I／O 單元同時也被橫河的CS3000系統(tǒng)所采用。AX-2000系統(tǒng)具有良好的控制性能、實時靈活的通訊能力、直觀清晰的人機接口，系統(tǒng)擴展方便，獲得用戶較高評價。

寶鋼股份不銹鋼分公司煉鐵廠現(xiàn)有兩座高爐(750m高爐和2500m高爐)，生產(chǎn)的鐵水除了提供給碳鋼生產(chǎn)線外，還提供給不銹鋼生產(chǎn)線。高爐生產(chǎn)的鐵水中硅含量偏高，雖然對普碳鋼產(chǎn)品質(zhì)量影響不大，但對不銹鋼產(chǎn)品質(zhì)量影響很大。

煉鐵廠為了向不銹鋼精品基地提供優(yōu)質(zhì)鐵水，特新建了脫硅站，主要用于兩座高爐脫硅作業(yè)過程中脫硅粉劑的儲存、輸送和噴吹。

脫硅控制系統(tǒng)采用了AX-2000系統(tǒng)，本系統(tǒng)有效融合了高可靠性的技術(shù)和符合當(dāng)代自動化發(fā)展要求的通用技術(shù)，既能發(fā)揮開放性系統(tǒng)優(yōu)點又能有效避免開放性系統(tǒng)缺點。

系統(tǒng)生產(chǎn)工藝概述
1.1 概述
    脫硅站的控制系統(tǒng)由上料系統(tǒng)、噴吹系統(tǒng)及與各系統(tǒng)相配套的除塵系統(tǒng)組成。
脫硅站公輔系統(tǒng)由空壓站等組成。

1.2 脫硅上料系統(tǒng)

脫硅上料系統(tǒng)由倉頂布袋除塵器、上料電磁閥、儲粉倉稱量裝置等組成。主要對儲粉倉內(nèi)粉料進行控制，顯示倉內(nèi)粉料的狀況，根據(jù)料重發(fā)出允許上料信號。并對布袋除塵器自動控制。脫硅粉劑由汽車承運。

1.3   脫硅噴吹系統(tǒng)

1. 

脫硅噴吹系統(tǒng)由噴槍和電磁閥兩部分組成。其中所有電磁閥均由DCS系統(tǒng)控制，各個電磁閥之間都有工藝規(guī)定的連鎖關(guān)系。主要用于對噴吹量、噴吹罐的加料進行控制和對各種故障進行報警。

1.4空壓站

空壓機主要用來給噴粉提供高壓空氣，把脫硅粉劑吹入高爐中。其次也用來開啟電磁閥門。

1.5高爐中央控制室AOS上顯示的信號

DCS系統(tǒng)安裝在脫硅電氣室內(nèi)。在高爐中央操作室和脫硅站各設(shè)一臺AOS操作終端，用于噴粉系統(tǒng)的操作、監(jiān)視、數(shù)據(jù)設(shè)定、數(shù)據(jù)采集和打印報表等。

AOS的CRT上設(shè)置菜單畫面、生產(chǎn)全貌畫面、操作設(shè)定畫面、流程圖畫面、儀表回路圖畫面、操作指導(dǎo)畫面、各種趨勢圖畫面、各種報警畫面，對所有的報警信號均能做歷史記錄等。

2、自動控制系統(tǒng)組成

圖1 控制系統(tǒng)示意圖

系統(tǒng)由一對冗余控制站ACS-2000、一對冗余數(shù)據(jù)庫站ADS、一臺工程師站AES以及兩臺操作員站AOS(一臺位于2500高爐中控室另一臺位于脫硅控制室)和一臺打印機組成。相互間通過FL-NET控制總線相互連接。
  ADS操作系統(tǒng)采用Windows2000 Server，AES和AOS操作系統(tǒng)采用Windows2000Professional。
控制站和數(shù)據(jù)庫站，操作員站之間的通訊采用廣播通訊——周期性地由控制站主動把廣播數(shù)據(jù)發(fā)送出去。
    廣播的速率可以人為設(shè)定，也可由系統(tǒng)設(shè)定，系統(tǒng)的缺省設(shè)定為200ms，AOS畫面在顯示相應(yīng)數(shù)據(jù)時不需要再訪問控制站，因此使用廣播點制作的畫面刷新速度較快(1s以內(nèi))。
人機操作界面(HMI)可以完成工藝流程動態(tài)畫面顯示、傳動系統(tǒng)運行狀態(tài)顯示和操作、工藝參數(shù)設(shè)定、操作方式的選擇、生產(chǎn)報表統(tǒng)計、打印以及故障顯示等功能。

3、系統(tǒng)各部分功能

該系統(tǒng)采用中央監(jiān)視和分散控制的原理。
數(shù)據(jù)庫站(ADS－PC2000)——對數(shù)據(jù)庫進行一元化管理。
操作站(AOS－PC2000)——用于設(shè)備監(jiān)控。
控制站(ACS－PC2000)——用于設(shè)備控制。控制站通過有效結(jié)合EI(電氣和儀表)兩種機能結(jié)構(gòu)。能自由提取在監(jiān)視控制系統(tǒng)中存儲數(shù)據(jù)，想得到的數(shù)據(jù)可隨時被取出。
控制局域網(wǎng)(FL—net相對應(yīng))，用于連接控制站，數(shù)據(jù)庫站，操作站，形成網(wǎng)絡(luò)，使得數(shù)據(jù)得以傳輸。
另外，系統(tǒng)與商用軟件包相連也很簡單，能實現(xiàn)信息的高效率使用。

4、系統(tǒng)應(yīng)用的效果

2500m高爐脫硅設(shè)施投入使用一年以來，運轉(zhuǎn)正常，充分證明了MICREX-AX系統(tǒng)自動化程度高、運用靈活、穩(wěn)定可靠。特別是在對一些參數(shù)調(diào)整修改時更顯出其靈活方便的特長。
目前，煉鐵廠正在計劃將該系統(tǒng)并入2500m 高爐控制系統(tǒng)，如此一來可提高生鐵的整體質(zhì)量，更好地滿足不銹鋼基地對鐵水的需求。
參考文獻：
1、MICREX－AX控制系統(tǒng)在脫硅中的應(yīng)用                  制造業(yè)自動化