工業(yè)現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)在煉鐵高爐系統中的應用

一、引言

工業(yè)現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)是近幾年自動(dòng)化行業(yè)最為關(guān)注的技術(shù)之一，給各行各業(yè)的自動(dòng)化控制技術(shù)帶來(lái)了一次質(zhì)的飛躍。

現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統（Fieldbus Control System，FCS）是由各種現場(chǎng)儀表通過(guò)互連與控制室內人機界面所組成的系統；一個(gè)全分散、全數字化、全開(kāi)放和可互操作的生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制系統。也正是由于這些特點(diǎn)，以現場(chǎng)總線(xiàn)作為技術(shù)支撐的FCS在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域有明顯的優(yōu)勢，諸如很高的精確性、組志簡(jiǎn)單、設計安裝方便、易于維護和擴展、可以節約軟硬件投資等，被稱(chēng)為第五代控制系統，成為當今工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的必然趨勢。它使過(guò)程控制領(lǐng)域的自動(dòng)化裝置由DCS向FCS過(guò)渡，DDC（直接數字控制）功能將徹底分散到現場(chǎng)，使先進(jìn)的現場(chǎng)設備管理功能得以實(shí)現?，F場(chǎng)總線(xiàn)已廣泛應用于各個(gè)領(lǐng)域，如電力監控、能源管理、自動(dòng)測試系統等等。

我廠(chǎng)高爐生產(chǎn)主要由高爐系統、噴煤系統、熱風(fēng)系統、卷?yè)P系統及槽下部分等構成，生產(chǎn)工藝復雜，分散點(diǎn)多，環(huán)境條件特殊，對電氣設備的要求非常高，這就造成了電氣自動(dòng)化系統非常龐雜，故障率高，維護量大。將開(kāi)放、成熟的德國TURCK公司的工業(yè)現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)應用到5＃高爐生產(chǎn)中去，在我公司取得了良好的效果。

二、高爐自動(dòng)化控制系統的現狀

我公司以前的高爐生產(chǎn)自動(dòng)化控制系統采用美國GE 公司的Series 90－70／30的 PLC設備，此設備運行穩定，可靠性高?，F場(chǎng)設備的各種開(kāi)關(guān)及模擬信號通過(guò)信號電纜匯到PLC模板處，供PLC采集，進(jìn)行處理，然后輸出，控制現場(chǎng)設備運轉，來(lái)滿(mǎn)足高爐生產(chǎn)的需要。如圖1所示：

從上圖可以看出：

整個(gè)系統的關(guān)鍵在于主機入口處的瓶頸現象。由于現場(chǎng)及設備多，且比較分散，信號進(jìn)入PLC后，必須經(jīng)過(guò)A／D、D從轉換過(guò)程，且精確度有所降低，這樣就迫使PLC 的掃描周期加長(cháng)，不利于主機騰出手來(lái)從事優(yōu)化工作，使整個(gè)主機性能下降，直接威脅到高爐各種信號的實(shí)時(shí)性。

另外，現場(chǎng)及設備所處的環(huán)境特殊，與之相連接的電纜比較多，維護量大，故障率高，影響到整個(gè)高爐自動(dòng)化控制系統的穩定性和可靠性。