《自动化与仪器仪表》２０１０ 年第 １ 期（总第 １４７ 期）
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ＰＬＣ在炼钢高炉自控系统中的应用
阳 勇
１
，谢云山
２
（
１
陕西汉中钢铁集团有限公司 汉中，７２３０００）
（
２
重庆工业自动化仪表研究所 重庆，４０１１２１）
摘 要：主要介绍了基于Ｓ ７ － ４ ０ ０ ／ ３ ０ ０ Ｐ Ｌ Ｃ 系统，对汉钢２ ＃ 高炉的自动化控制进行改造，阐述了系统硬件构成、软
件配置，如何实现高炉配料、送料工艺过程自动化和炉膛温度控制，通过人机操作界面实现了高炉集中监控，大大
提高了冶炼过程自动化程度和节能环保高效。
关键词：Ｐ Ｌ Ｃ；Ｗ ｉ ｎ Ｃ Ｃ；Ｈ Ｍ Ｉ；自动化；电气控制
Abstract: In this paper, the PLC system based on S7-400/300 has been introduced. It is an autoimmunization control change of the two
mark blast furnace for the Han Zhong Steel Group Company. It has set forth hardware composing and software configuration of system.
And it realized blast furnace burden, feeding process autoimmunization and blast furnace temperature control. Via human machine
operation interface, centralized monitoring of blast furnace is realized. It consumedly has enhanced the autoimmunization grade of smelt
process and It is energy-saving environmental protection and efficient.
Key words: PLC ; WinCC ; HMI (Human Machine Interface) ; Autoimmunization ; Electric-control
中图分类号：Ｔ Ｐ ２ ７ ３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１ ０ ０ １ － ９ ２ ２ ７ （ ２ ０ １ ０ ） ０ １ － ０ ０ ９ １ － ０ ３
０ 概 述
我厂 ２ ＃ 高炉的原有电气控制系统，仅槽下上料系统
使用富士的可编程控制器进行控制，其他系统仍为传统仪
表盘面显示各生产参数手动控制操作，炉顶上料采用大小
钟配合料车自动控制上料的模式。该高炉控制设备陈旧，
除了 ２ ０ ０ ６ 年曾对槽下做过一些升级改造将其改造为西门
子Ｓ７－３００ 可编程控制器控制，并使用Ｓｔｅｐ７ 和ＷｉｎＣＣ 重新编
制控制程序与操作界面外其它部分大大落后于当今的高
炉控制水平，制约了生产成本的降低及工艺操作水平，影
响了炼铁整体生产水平，因此，汉钢于２ ０ ０ ８ 年对 ２ ＃ 高炉系
统进行了全面改造，全系统采用西门子 Ｐ Ｌ Ｃ 自动控制。炉
顶上料形式保留料车上料方式，将高炉大小钟投料方式改
为无料钟投料方式。
１ 系统配置
改造后系统电气控制部分 ＰＬＣ 主机采用西门子 Ｓ７－４００
系列的ＣＰＵ４１４－２ＤＰ，各远程站采用Ｓ７－３００ 系列的ＣＰＵ 及ＩＯ
模块，完成现场数据采集、逻辑运算、联锁、数据处理及
输出执行指令等功能。系统采用 ２ 种网络连接方式：工业
以太网和Ｐｒｏｆｉｂｕｓ－ＤＰ 总线网络。硬件配置如图 １ 所示。
以太网采用光缆作为主干传输网络，通过光纤收发
器、交换机用双绞线连接各操作站电脑；卷扬没有设置电
脑操作，因此直接采用 Ｐ ｒ ｏ ｆ ｉ ｂ ｕ Ｓ － Ｄ Ｐ 总线连接至远程站。
图１ 硬件配置
２ 软件配置及实现方法
系统软件在Ｗ ｉ ｎ ｄ ｏ ｗ ｓ Ｘ Ｐ 操作环境下运作。编程软件采
用西门子 Ｓ Ｔ Ｅ Ｐ ７ 编程软件包，用梯形图逻辑语言实现控制
软件的开发与应用。人机界面用Ｗ ｉ ｎ Ｃ Ｃ Ｖ ６ ． ０ 软件开发组
成监控站，监视、控制设备和自动化过程。
主要功能：
按高炉生产需要设定的配料顺序自动地将炉料配好
装入焦斗和矿斗中，通过料车送到炉顶，再按不同布料要
求将炉料自动布入炉内，实现了整个给料、称量、配料、输
送、布料过程全自动。
槽下配料与自动称量
槽下共 １ ４ 个称量斗，对称分布于上料小车轨道两侧，
紧挨轨道两侧是两个焦炭称量斗，随后每边依次排列六个
称量矿斗，同时在轨道两侧还有两个左右中间矿斗。工艺
收稿日期：２００９－０９－１５