《竖炉技术方案》.doc

竖炉自动化控制系统 2011年7月  一.方案介绍 1. 概述 本技术方案是以我公司承担的同类炉建设经验为基础，结合国内外现代炉的先进技术和发展趋势以及贵方工程实际和所提要求进行编制的。 同时，考虑到国内钢铁企业实际情况，在跟踪国际先进技术的前提下保持了符合国情的适度先进性，从而获得最优性能价格比，并且能够保证成功地实施。1.1 控制系统的基本特征整个控制系统的基本特征如下：主工艺线的电控设备、仪表设备要与控制计算机构成统一信息集中，控制分散的一体化系统； 系统尽可能收集更多信息，提供更多易懂、易看、易解析、易操作的画面为有效地操作创造条件； 自动化系统采用开放式结构，为今后系统的扩展创造条件，留有区域级计算机及全厂管理计算机通讯的接口能力； 整个三电系统以全自动操作为重点，但在设计上充分考虑CRT手动等各种后备手段以保证各种情况下生产的正常进行。 1.2 控制系统的设计思想 整个系统采用最新设计思想，即： ( IE设备（仪表和电控设备）一体化，以使维护方便、设备最少； ( 低成本自动化，即基础自动化级采用功能最强大的西门子控制系统，过程级采用PC机，采用用的支持软件，功能紧凑和有效( 采取新技术和智能控制技术等。. 自动化系统方案 竖炉自动化控制系统装备水平主要体现在竖炉“三电”一体化的水平上由于炉自动化控制系统有设备控制又有仪表控制传统的大竖炉控制系统是设备顺序控制采用PLC系统，仪表过程控制采用DCS系统，PLC与DCS两家不同的产品通过以太网或其他网络进行通讯。随着现代技术的发展，现代竖炉DCS或PLC一家产品，在同一操作站上调用电控、仪控的画面。 自动化系统控制站、操作站工业以太组成。控制站控制工艺设备的运行，检测系统中各个生产设备的状态及工艺参数，并按确定的控制原则对各个设备进行控制和调节。操作站主要功能是操作人员通过上的实时动态画面监视现场的生产状况；根据现场的实际情况对生产过程进行必要的控制和调节；以及进行趋势分析等。考虑到SIMATIC ，本次控制方案我们采用SIMATIC S7300(CPU)系列。.1 系统组成 系统由2.2 SIMATIC S7300的突出特点有： ( 基于全集成自动化思想 ( 与PROFIBUS 现场总线有机地结合在一切 ( 吸收了各种先进技术，面向工艺 ( 更分散的系统配置，特别适用于分散的过程控制应用场合 ( 系统配置灵活，易于扩展 ( 模块化结构，通用的硬件模块 ( 强大的系统软件，组态与编程轻松简单 ( 丰富的人机界面产品提高了监控与管理的水平 2.3二层通讯网络 SIMATIC PLC采用SIMATIC NET 工业通讯网络结构，拥有丰富灵活的网络层级，同时SIMATIC NET各个层级的通讯协议都是符合国际标准的网络协议，保证了系统的开放性。所有应用于SIMATIC NET的产品和模件都是为了工业应用而专门开发，适用于可能遭受严重电磁干扰，液体浸蚀，高度污染和机械冲击的工业环境，SIMATIC NET网络已被广泛地安装和使用，经过了时间的考验。 2.3.1 工业以太网 工业以太网作为连接操作员站、和自动化系统站的系统总线。 通过EtherNET网，把竖炉系统的工艺参数设定值和对电气设备的操作从人机接口传送到各，把各设备的状态和工艺、电气参数及故障由收集送到人机接口的CRT显示。之间也通过EtherNET网实现控制信息及数据传送。为了保证系统通讯的性，CPU可以独立处理通讯信号，为工业用户提供高水平的通讯方案。 高速工业以太网是在工业以太网的通讯协议的基础上，将通讯速率提高到了100M/s。 SIMATIC NET中的高速以太网采用了全双工并行(FDX)通讯模式，这种模式允许站点同时发送和接收数据，通讯速率可提高一倍。SIMATIC NET 在高速以太网上还采用了交换技术，利用交换机模块将整个网段分成若干子网，每个子网都可以独立地形成一个数据通讯网段，可以大大地提高通讯效率。 普通以太网上由于网段上数据通讯阻塞的存在，使得网络上实际通讯技术只有40%，采用了全双工并行通讯技术和交换技术后，使得网络的通讯能力得以充分地利用。 2.4.2 PROFIBUS网络ProfiBus网是一种实时、开放性工业现场