基于S7-300 PLC的大型電弧爐控制系統

2 工藝實(shí)踐
由該控制策略組建的自適應控制系統已在某鋼廠(chǎng)調試通過(guò)，并能可靠正常運行。運行結果表明，該系統控制精度高，可靠性高，動(dòng)態(tài)響應速度快，弧流控制穩定。提高了電極升降調節的快速性，可以保證電極平穩調節。
2．1 系統硬件
電極升降自動(dòng)控制系統結構框圖如圖2所示，圖中僅畫(huà)出A相電極控制框圖，B，C相和A相相同。

主要部分簡(jiǎn)介如下：
PLC選用西門(mén)子公司的S7-300 PLC作控制器。用于向上和上位機通訊，接受上位機的命令，并將工業(yè)現場(chǎng)的工況如實(shí)向上位機傳送。將弧流、弧壓數值、限位開(kāi)關(guān)、繼電器、電弧爐變壓器的各種保護電磁閥的狀態(tài)、斷路器的分合閘等信息送給工控機。向下接受各種模擬量和開(kāi)關(guān)量信號。同時(shí)控制三相伺服閥、液壓缸系統和各種現場(chǎng)設備。
上位機選用工業(yè)控制計算機，通過(guò)工控軟件WINCC實(shí)現與下位機的對話(huà)，通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)Profibus網(wǎng)對系統進(jìn)行實(shí)時(shí)監控。
電流采集單元：由于電弧爐變壓器的二次側電流高達數萬(wàn)安培，因此將電流互感器安裝在一次側。電流采集單元的采集板將檢測到的相電流轉換成0～5 A的信號，再轉換成4～20 mA的電流信號，接到PLC的AI模塊中。同時(shí)將電壓互感器檢測到的信號，一方面給顯示電路，一方面給PLC的AI模塊。
伺服閥、液壓缸系統是電極升降控制系統的執行裝置，由電液伺服閥、液壓缸、背壓閥、換向閥等組成。該系統的液壓力為9 MPa。
2．2 軟件流程
系統用S7-300 PLC作為控制器，其軟件流程如圖3所示。

3 結 語(yǔ)
系統采用可靠性高，抗干擾能力強的S7-300 PLC作控制器。在此給出了采用靈敏度自適應控制的控制方案，對電弧爐的電極進(jìn)行自動(dòng)控制，克服了外界環(huán)境對電極控制的影響。該系統已在某煉鋼廠(chǎng)可靠運行。達到了降低電爐電耗，減輕工人勞動(dòng)強度，提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。