AX－2000系統在寶鋼鐵水脫硅中的應用

前言

臺塑公司于1985年成立電子組，與日本富士電機技術合作，從事中大型分散式控制系統（DCS）軟硬件設計與制造，2004年臺塑實現多元化發展策略，將富士電機DCS技術整體收購，成立臺塑電子（寧波）有限公司，由日本、臺灣經驗直接移轉到大陸，并培養大陸技術人員，達成制造本土化，就近服務客戶。目前臺塑DCS（富士DCS）廣泛應用于鋼鐵、化工、紙業、學校、醫院、汽電共生、發電廠等過程。

富士電機于1975年10月發布DCS系統，是世界上最早研發出DCS系統的廠家之一。AX-2000集散控制系統是富士的第五代產品系統，是開放的新一代綜合控制系統，智能可靠的Process I／O 單元同時也被橫河的CS3000系統所采用。AX-2000系統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有兩座高爐(750m高爐和2500m高爐)，生產的鐵水除了提供給碳鋼生產線外，還提供給不銹鋼生產線。高爐生產的鐵水中硅含量偏高，雖然對普碳鋼產品質量影響不大，但對不銹鋼產品質量影響很大。

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

脫硅控制系統采用了AX-2000系統，本系統有效融合了高可靠性的技術和符合當代自動化發展要求的通用技術，既能發揮開放性系統優點又能有效避免開放性系統缺點。

系統生產工藝概述
1.1 概述
    脫硅站的控制系統由上料系統、噴吹系統及與各系統相配套的除塵系統組成。
脫硅站公輔系統由空壓站等組成。

1.2 脫硅上料系統

脫硅上料系統由倉頂布袋除塵器、上料電磁閥、儲粉倉稱量裝置等組成。主要對儲粉倉內粉料進行控制，顯示倉內粉料的狀況，根據料重發出允許上料信號。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

1. 

脫硅噴吹系統由噴槍和電磁閥兩部分組成。其中所有電磁閥均由DCS系統控制，各個電磁閥之間都有工藝規定的連鎖關系。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系統安裝在脫硅電氣室內。在高爐中央操作室和脫硅站各設一臺AOS操作終端，用于噴粉系統的操作、監視、數據設定、數據采集和打印報表等。

AOS的CRT上設置菜單畫面、生產全貌畫面、操作設定畫面、流程圖畫面、儀表回路圖畫面、操作指導畫面、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、自動控制系統組成

圖1 控制系統示意圖

系統由一對冗余控制站ACS-2000、一對冗余數據庫站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操作系統采用Windows2000 Server，AES和AOS操作系統采用Windows2000Professional。
控制站和數據庫站，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據發送出去。
    廣播的速率可以人為設定，也可由系統設定，系統的缺省設定為200ms，AOS畫面在顯示相應數據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)。
人機操作界面(HMI)可以完成工藝流程動態畫面顯示、傳動系統運行狀態顯示和操作、工藝參數設定、操作方式的選擇、生產報表統計、打印以及故障顯示等功能。

3、系統各部分功能

該系統采用中央監視和分散控制的原理。
數據庫站(ADS－PC2000)——對數據庫進行一元化管理。
操作站(AOS－PC2000)——用于設備監控。
控制站(ACS－PC2000)——用于設備控制。控制站通過有效結合EI(電氣和儀表)兩種機能結構。能自由提取在監視控制系統中存儲數據，想得到的數據可隨時被取出。
控制局域網(FL—net相對應)，用于連接控制站，數據庫站，操作站，形成網絡，使得數據得以傳輸。
另外，系統與商用軟件包相連也很簡單，能實現信息的高效率使用。

4、系統應用的效果

2500m高爐脫硅設施投入使用一年以來，運轉正常，充分證明了MICREX-AX系統自動化程度高、運用靈活、穩定可靠。特別是在對一些參數調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并入2500m 高爐控制系統，如此一來可提高生鐵的整體質量，更好地滿足不銹鋼基地對鐵水的需求。
參考文獻：
1、MICREX－AX控制系統在脫硅中的應用                  制造業自動化