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摘要:
福建三鋼閩光二煉鋼於2009年新建了兩座120t頂底複吹轉爐―1# 、2#轉爐。整個自動化控製係統的配置達到當今國內領先水平，電氣儀表控製一體化，具有方便、快捷和非常友好的人機操作界麵(HMI)，具有高速、大容量和開放的技術性能。
1. 項目背景
2009年，是我國冶金行業跌宕起伏的一年。年初行業為金融危機所困擾；年中國務院部署了一係列促進鋼鐵市場健康發展的政策措施。如《鋼鐵產業振興調整規劃》、提高部分鋼鐵產品出口退稅率、鋼材期貨上市等政策措施還是給鋼鐵行業帶來了積極的變化。近期國內鋼鐵行業出現交易增加、市場回暖跡象。在這個行業背景下，三鋼集團果斷決策，對二煉鋼進行技術改造，打造“大型化、現代化、綠色化”企業。工程采用了轉爐頂底複吹技術、過程自動化煉鋼技術、轉爐煙氣幹法除塵技術、連鑄機複合電磁攪拌技術、連鑄機自動開澆技術、連鑄結晶器液麵自動控製技術等多項具有行業領先水平的先進技術。
2. GE的Proficy Process System過程控製解決方案簡介 
Proficy Process System（以下簡稱PPS）是GE 推出的無縫整合的過程控製係統。綜合了DCS、PLC的優勢，基於成熟的技術，為過程控製、批量生產管理、工廠維護和信息化提供了一整套強有力解決方案。 PPS包括PAC多領域控製係統、iFix HMI軟件、Historian 實時曆史數據庫等係列產品。PPStongguoquanjushujumingmingkongjianjiangkongzhiqi，renjijiemianhelishishujukuwufengdizhenghezaiyiqi，xiaochulekongzhixitonghexinxixitongzhijiandejianxi，shixianlewanquandeshangyezhenghe，weiqiyetigongleyigezhenzhengzonghede、開放的商務解決方案。PPS將 GE製造領域的專業經驗和六個西格瑪方法相結合， 提供了一個靈活、彈性、可控高效、可靠的控製和優化生產過程，使得用戶能進行實時操作，確保生產流程順利、高效運轉，並得到更高的投資回報。
3.Proficy Process System過程控製解決方案在三明閩光二煉鋼的應用
1．1 控製係統結構
控製站采用GE PAC system RX3i係列，CPU選用3i係列中高性能的1Ghz處理器，64M內存的CPU320，滿足程序算法高實時性的需求；IO站采用高性能的PAC IO，具有基於機架式安裝，維護方便、支持熱插拔並帶有完善的自診斷功能特點；這個係統無論是上位機網絡還是IO總線均采用100M高速工業以太網，保證了IO和人機界麵數據的刷新速率；另外PPS還提供了一個開發的平台，有方便的第三方設備數據接口，在本項目中，氧槍、傾動、投料變頻器則通過PROFIBUS―DP網連接到其主IO站上，其他第三方PLC和儀表則通過Modbus RTU和PPS係統進行數據通訊，PPS作為工廠主控製係統能夠方便有效地完成對第三方設備的監控。整個裝置（煉鋼和公用工程）共用同一個控製網絡，降低了工段間通訊的難度，方便了工段間的相互協調，易於實現全廠統一調度。操作站采用工業計算機配中文Windows操作係統，HMI采用了GE業內領先的IFIX，曆史數據庫采用了帶有高性能壓縮能力的iHistorian產品。
1．2 控製係統的特點
係統具有以下特點：
(1) 電氣控製係統、儀表控製係統和汁算機信息化係統采用網絡連接，實現三者之間一體化，優化了數據的傳統和共享。
(2) 電(dian)氣(qi)控(kong)製(zhi)和(he)儀(yi)表(biao)控(kong)製(zhi)采(cai)用(yong)相(xiang)同(tong)的(de)控(kong)製(zhi)設(she)備(bei)，編(bian)程(cheng)和(he)人(ren)機(ji)界(jie)麵(mian)風(feng)格(ge)統(tong)一(yi)，降(jiang)低(di)了(le)維(wei)護(hu)和(he)備(bei)件(jian)成(cheng)本(ben)，且(qie)掛(gua)在(zai)同(tong)一(yi)個(ge)網(wang)絡(luo)上(shang)，實(shi)現(xian)了(le)控(kong)製(zhi)平(ping)台(tai)的(de)統(tong)一(yi)，通(tong)汛(xun)方(fang)便(bian)，減(jian)少(shao)了(le)通(tong)訊(xun)硬(ying)件(jian)接(jie)口(kou)，合(he)理(li)分(fen)擔(dan)控(kong)製(zhi)功(gong)能(neng)。
(3) 遠程IO通訊
控製站RX3i CPU320和遠程PAC IO之間的通訊采用百兆以工業太網進行通訊，具有高速率，低延時和高可靠性等特點，保證了現場IO數據快速可靠地更新。
(4) 第三方設備通訊
變頻器和氧槍等設備現通過Profibus-DP和控製器進行通訊，極大地減少了設計工作量、電纜施工量等，提高係統的可靠性和維護方便性。
(5) 曆史數據存儲和生產管理係統數據接口
PPS提供了帶數據壓縮功能的實時曆史數據服務器，可以長時間存儲工藝數據和操作事件，並且提供OPC接口方便實現和生產管理ERP係統的通訊。
1．3 係統控製方式
轉爐係統共有12套控製站，按每個轉爐、公用係統分開的原則設置，以保證一座轉爐檢修或故障情況下不影響其他轉爐正常運行。單體設備的基本運轉分為自動、手動二種方式，操作場所分為中央、現場兩種選擇。係統的運轉分為計算機、自動、手動3種方式。在“計算機”方式下控製器接受計算機模型數據並進行實時控製，包括氧氣流量、底吹氣體種類及流量、氧槍高度、副原料種類及重量；在“自動”方式下，PLC根據內部保存的吹煉計劃模式自動進行煉鋼；在“手動”方式下，PLC根據人工設定數據控製煉鋼生產。
控(kong)製(zhi)程(cheng)序(xu)的(de)開(kai)發(fa)采(cai)用(yong)了(le)模(mo)塊(kuai)化(hua)的(de)方(fang)式(shi)，在(zai)編(bian)程(cheng)前(qian)規(gui)劃(hua)好(hao)需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)的(de)程(cheng)序(xu)算(suan)法(fa)塊(kuai)，可(ke)將(jiang)需(xu)重(zhong)複(fu)使(shi)用(yong)的(de)功(gong)能(neng)做(zuo)成(cheng)自(zi)定(ding)義(yi)算(suan)法(fa)庫(ku)，在(zai)以(yi)後(hou)的(de)編(bian)程(cheng)過(guo)程(cheng)中(zhong)反(fan)複(fu)調(tiao)用(yong)；不同類型的程序采用不同的組織塊調用，吹煉時鍾、流量累加、PID調(tiao)節(jie)等(deng)。根(gen)據(ju)工(gong)藝(yi)特(te)點(dian)，采(cai)用(yong)多(duo)種(zhong)編(bian)程(cheng)邏(luo)輯(ji)，如(ru)對(dui)過(guo)程(cheng)控(kong)製(zhi)采(cai)用(yong)功(gong)能(neng)塊(kuai)編(bian)程(cheng)，對(dui)底(di)吹(chui)控(kong)製(zhi)采(cai)用(yong)順(shun)序(xu)功(gong)能(neng)圖(tu)編(bian)程(cheng)，對(dui)邏(luo)輯(ji)連(lian)鎖(suo)采(cai)用(yong)梯(ti)形(xing)圖(tu)編(bian)程(cheng)；對操作數據進行安全性檢查，如對設定數據的合理性檢驗、變化速率的約束等。
4.總結與展望
GE PPS過guo程cheng控kong製zhi係xi統tong自zi投tou產chan以yi來lai運yun行xing穩wen定ding，各ge項xiang功gong能neng可ke靠kao，取qu得de了le補bu償chang的de經jing濟ji效xiao益yi和he社she會hui效xiao益yi。結jie合he三san鋼gang當dang前qian的de具ju體ti情qing況kuang及ji工gong藝yi要yao求qiu，采cai用yong當dang代dai先xian進jin的de技ji術shu設she備bei的de福fu建jian三san鋼gang閩min光guang二er煉lian鋼gang1# 、2#轉爐自動控製係統，使三鋼鋼煉鋼廠轉爐的自動控製和生產管理水平躍上丁一個新的台階，滿足了今後 產和新技術開發、生產管理和信息管理的需要。1# 、2#轉爐及公用工程項目符合國家“低碳，環保“的發展主題，是集團公司創造“大型化、現代化、綠色化”企業的重要示範性工程。
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GE智能平台是一個提供高新技術的企業，它為世界各地的用戶提供用於自動化控製的軟件、硬件和技術服務以及嵌入式計算。我們為用戶提供一個獨特的，靈活的，超可靠的技術基礎，使得他們在包括能源、水處理、消費品、國防和防禦，以及通訊等產業領域獲得持續的優勢。GE智能平台是一家總部設在美國弗吉尼亞州的夏洛茨維爾的全球性企業，是GE企業解決方案集團公司的一員。想獲取更多信息，請訪問：www.ge-ip.com/cn。
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