高炉冶炼生产自动化

高炉是用钢板作炉壳，壳内砌耐火砖内衬。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸5部分。由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大，劳动生产效率高，能耗低等优点，故这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂（石灰石），从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料）中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。产生的煤气从炉顶排出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。高炉的生产过程是连续的，一代高炉（从开炉到大修停炉）能连续生产几年到十几年，生产过程中哪怕短时间的中断都会给整个生产流程带来不可估量的损失，这就对控制系统的可靠性提出了比较高的要求。从硬件和软件各方面来保证产品的可靠性。

主要特性

主要特点

采用确定性实时的工业以太网协议，无论通讯负荷如何变化，无任何数据碰撞，确保系统网络的可靠性。• 采用冗余技术，系统网络、主控单元、I/O模块、系统电源、人机接口均采用冗余设计，从系统结构上确保产品的可靠性。

•采用隔离技术，系统总线和模块间采用光电隔离，系统电源和模块电源之间采用DC/DC隔离，模块通道之间完全电气隔离。

•完全无扰的下装技术。无论是修改方案、增删测点还是增删硬件，系统都可以在现场正常生产的过程中进行下装操作，对生产不会产生任何扰动。

•分权限、分工段的操作以及对输入数据的合理性、合法性检查，最大限度地减少人为错误，确保系统的操作安全。• 系统丰富的自诊断功能。系统提供从系统级、模块级到通道级的诊断功能，网络、主控、电源、模块的工作状态以及通道的短路、断路、超差状态等均能自动监测。

高炉自动化控制主要包括上料系统控制、高炉本体控制、热风炉控制以及除尘系统控制。高炉系统组成设备多，位置分散，有可能使用到多个厂家的自动化产品，控制系统在第三方设备接入方面提供了很多标准的接口（OPC、ODBC等），支持PROFIBUS/HART/MODBUS等国际上常用现场总线，在控制层采用PROFIBUS-DP总线，可以直接连接其他厂商的PLC，比如西门子、ABB等。结合高炉炼铁系统的特点以及用户的不同需求，可以有针对性地给出个性化的解决方案。
高炉自动控制系统由中央控制室和4个控制子站组成，各个控制子站根据需求可以配置1～2台操作员站用于相应工段的监控操作，中央控制室和控制子站之间通过光纤组成100Mbps冗余环网，光纤环网保证了任何一段光纤中断都不影响整个系统通讯。

上料操作站用于对槽下上料及炉顶上料的监控；高炉本体操作站用于监视炉内反应以及稳定高炉操作；热风炉操作站用于热风炉状态的监测以及热风炉换炉操作；除尘操作站用于除尘器和除尘风机的监控。在中央控制室配置1台工程师站和2台工长操作站。工程师站用来完成高炉控制系统数据库、联锁逻辑、人机交互界面等的组态与调试，以及用来完成对整个上位机的权限管理；工长操作站用于对整个生产流程的监控以及上料料单的设定等。
高炉系统主要包括上料控制系统、高炉本体控制系统、热风炉控制系统以及除尘控制系统这4个部分，其中每一个子组均可以单独拿出来自成一套系统。高炉装置中除了这4部分外，粉煤喷吹、高炉鼓风机、高炉煤气余热余压回收利用等均可以自成系统。