一：控制設(shè)備及設(shè)計(jì)范圍
（1）主要控制對(duì)象為：
框槽配料系統(tǒng)：振篩、稱(chēng)斗、稱(chēng)重、輸料皮帶、除塵閥門(mén)
爐頂上料系統(tǒng)：料車(chē)卷?yè)P(yáng)、探尺、布料器、溜槽傾動(dòng)、料流閥、爐頂液壓閥門(mén)、爐頂電動(dòng)閥門(mén)、冷風(fēng)放散閥。
熱風(fēng)爐系統(tǒng)：液壓閥門(mén)、助燃風(fēng)閥門(mén)、煤氣和助燃風(fēng)流量調(diào)節(jié)閥
布袋除塵系統(tǒng)：煤氣總管閥門(mén)、凈煤氣荒煤氣支管閥門(mén)、布袋放散閥、布袋卸灰閥、倉(cāng)壁振動(dòng)器、布袋卸灰給料機(jī)、布袋系統(tǒng)出灰拉鏈機(jī)、布袋系統(tǒng)出灰斗提機(jī)、灰罐卸灰閥及加濕器、布袋吹掃脈沖閥。
高爐本體及水系統(tǒng)儀表
（2）高爐自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)范圍：
框槽配料系統(tǒng)低壓配電、自動(dòng)控制plc系統(tǒng)配置及軟件、稱(chēng)量?jī)x表監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
爐頂上料系統(tǒng)低壓配電、自動(dòng)控制plc系統(tǒng)配置及軟件
熱風(fēng)爐系統(tǒng)低壓配電、自動(dòng)控制plc系統(tǒng)配置及軟件、儀表檢測(cè)系統(tǒng)
布袋除塵系統(tǒng)低壓配電、自動(dòng)控制plc系統(tǒng)配置及軟件、儀表檢測(cè)系統(tǒng)
高爐本體儀表及水泵房?jī)x表檢測(cè)系統(tǒng)
二：高爐自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述：
高爐電氣自動(dòng)化系統(tǒng)主要是通過(guò)PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)，完成高爐生產(chǎn)的主體設(shè)備或系統(tǒng)的自動(dòng)生產(chǎn)任務(wù)，以及生產(chǎn)設(shè)備以及生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控任務(wù)。同時(shí)為了調(diào)試或是檢修等目的輔以其它的控制方式。
1：整體控制方案簡(jiǎn)介
設(shè)計(jì)有現(xiàn)場(chǎng)就地控制方式和PLC自動(dòng)控制方式兩種。同時(shí)對(duì)個(gè)別需要緊急操作的設(shè)備或群組設(shè)操作臺(tái)集中手動(dòng)操作。
1．1：現(xiàn)場(chǎng)就地方式：
對(duì)于主要的生產(chǎn)設(shè)備，在設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置就地箱，主要用來(lái)設(shè)備的調(diào)試和后期的維修作用。為簡(jiǎn)化線路，減少因就地箱帶來(lái)的后期維修，設(shè)計(jì)原則以簡(jiǎn)單為主，兼顧實(shí)用性。
考慮到全自動(dòng)系統(tǒng)只有在某個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)（如布袋系統(tǒng)、熱風(fēng)爐系統(tǒng)、高架系統(tǒng)、配料系統(tǒng)、上料系統(tǒng)）安裝完畢后方具備調(diào)試條件的要求，從而延后了整體的調(diào)試周期。而采用就地方式完全可以單機(jī)調(diào)試，從而爭(zhēng)取了調(diào)試時(shí)間，為系統(tǒng)的早日投產(chǎn)創(chuàng)造更好的基礎(chǔ)。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)控制方式因其直觀和方便性，更適合后期的設(shè)備維修還檢修，可以有效的降低維修時(shí)間，提高設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率，能為高爐的高效生產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。
針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)就地箱的設(shè)計(jì)目的，在設(shè)計(jì)中采用最簡(jiǎn)電路和原理，采用最少器件的原則，從而可以有效的降低因就地箱帶來(lái)的后期維護(hù)。
另外，設(shè)計(jì)中對(duì)不必進(jìn)行集中控制的生產(chǎn)輔助設(shè)備僅采用就地控制。比如粉料倉(cāng)的卸灰閥（或閘門(mén)）、加濕器等設(shè)備。
1．2：PLC自動(dòng)控制方式：
此方式為生產(chǎn)方式，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備根據(jù)PLC內(nèi)部邏輯程序的控制自動(dòng)完成生產(chǎn)工作。操作人員可以在電腦顯示屏上對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行控制、設(shè)置以及觀察設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。
1．3：操作臺(tái)集中手動(dòng)操作：
對(duì)生產(chǎn)設(shè)備中如：布袋方散閥、布袋系統(tǒng)總管閥門(mén)、重力除塵放散閥、熱風(fēng)爐助燃風(fēng)總管管道閥門(mén)、爐頂放散閥設(shè)計(jì)成操作臺(tái)集中手動(dòng)操作。一方面以上設(shè)備或是不需要經(jīng)常的操作，或是需要脫離PLC后依然能夠收到工長(zhǎng)的控制。
2：自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及硬件配置
2．1：系統(tǒng)硬件選型及方案
本著先進(jìn)、可靠的原則，進(jìn)行各種方案分析評(píng)價(jià)、對(duì)比，決定選用西門(mén)子自動(dòng)化平臺(tái)。整個(gè)系統(tǒng)共分3個(gè)子系統(tǒng)，6個(gè)上位監(jiān)控站，3套可編程控制器。
考慮實(shí)際控制性能和綜合成本，為獲得更好的性?xún)r(jià)比，系統(tǒng)采用ET200M分布式控制系統(tǒng)。設(shè)計(jì)采用3臺(tái)S7-414/412系統(tǒng)作為主站，通過(guò)ET200M外掛現(xiàn)場(chǎng)控制從站，從站采用S7300系統(tǒng)模塊。各主站統(tǒng)一設(shè)置在高爐主控室內(nèi)，每個(gè)系統(tǒng)中各個(gè)從站分別放置在相應(yīng)的子系統(tǒng)控制室。主從站之間采用網(wǎng)線連接，從而減少了布線故障和干擾。同時(shí)輸入輸出模塊預(yù)留10~20冗余。
編程軟件采用SETP7，為控制系統(tǒng)編程提供專(zhuān)門(mén)的多語(yǔ)言開(kāi)發(fā)環(huán)境。具有生成標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)出功能塊庫(kù)或DFB庫(kù)能力的編程器，它們能夠在應(yīng)用程序內(nèi)重復(fù)調(diào)用。（自動(dòng)化系統(tǒng)配置依系統(tǒng)大小進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整）
監(jiān)控軟件采用擴(kuò)展性、靈活性極強(qiáng)的WIN CC6.0系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的全面監(jiān)控，并且可以對(duì)重要參數(shù)形成歷史記錄，以報(bào)表或曲線的形式顯示給操作人員。
2．2：系統(tǒng)硬件配置:
高爐計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)所有PLC設(shè)備選用西門(mén)子自動(dòng)化平臺(tái)，每套PLC系統(tǒng)通過(guò)插在主底板上TCP/IP Ethernet模塊連接在100M快速局域網(wǎng)上；上位監(jiān)控機(jī)采用集中式設(shè)計(jì)，采用快速100M以太網(wǎng)。上位監(jiān)視系統(tǒng)由5操作站、1臺(tái)工程師站組成以太網(wǎng)。
工程師站：該站設(shè)置于高爐主控室，內(nèi)含高爐系統(tǒng)全部的控制程序和監(jiān)控畫(huà)面，可完成對(duì)所有設(shè)備的控制。
控制站：現(xiàn)場(chǎng)控制站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)選用西門(mén)子的PLC產(chǎn)品。根據(jù)高爐生產(chǎn)系統(tǒng)的特點(diǎn)和作用以及PLC硬件本身的容量、控制室的分布，高爐自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)由三各系統(tǒng)構(gòu)成：熱風(fēng)布袋系統(tǒng)、高爐儀表監(jiān)控系統(tǒng)、高爐上料系統(tǒng)。其中每個(gè)系統(tǒng)設(shè)兩到三臺(tái)上位監(jiān)控微機(jī)；采用一個(gè)s7400的CPU，系統(tǒng)中的每個(gè)子系統(tǒng)采用ET200M分布式遠(yuǎn)程I/O結(jié)構(gòu)與s7400 CPU相連接。
2．3：各子系統(tǒng)硬件配置
2．3．1：熱風(fēng)布袋系統(tǒng)
主要完成熱風(fēng)爐、布袋除塵系統(tǒng)的自動(dòng)控制。監(jiān)控上位機(jī)兩臺(tái)，PLC采用一臺(tái)s7412 CPU，下設(shè)五個(gè)ET200M分布式遠(yuǎn)程I/O。
其中熱風(fēng)爐設(shè)兩個(gè)ET200M分布式遠(yuǎn)程I/O，分別完成熱風(fēng)爐燒爐、悶爐、送風(fēng)電氣自動(dòng)控制、熱風(fēng)爐儀表自動(dòng)控制。
布袋凈化系統(tǒng)設(shè)三個(gè)ET200M分布式遠(yuǎn)程I/O，分別完成布袋煤氣凈化電氣自動(dòng)化控制、布袋脈沖除塵及下灰電氣自動(dòng)化控制、布袋儀表自動(dòng)化系統(tǒng)。
2．3．2：高爐儀表監(jiān)控系統(tǒng)
主要完成高爐個(gè)熱工儀表點(diǎn)的監(jiān)測(cè)，如爐內(nèi)壓力、溫度、循環(huán)水壓力溫度、氮?dú)鈮毫α髁?、熱風(fēng)壓力流量，以及爐頂壓力的控制等工作。監(jiān)控上位機(jī)兩臺(tái)（其中一臺(tái)兼作工程師站），PLC采用一臺(tái)s7412 CPU，下設(shè)兩個(gè)ET200M分布式遠(yuǎn)程I/O。
2．3．3：高爐上料系統(tǒng)
主要完成高架供料、框槽配料、爐頂上料的自動(dòng)化控制。監(jiān)控上位機(jī)三臺(tái)（根據(jù)高架是否采用自動(dòng)控制選擇），PLC采用一臺(tái)s7414 CPU，下設(shè)六個(gè)ET200M分布式遠(yuǎn)程I/O。
其中高架供料系統(tǒng)設(shè)兩個(gè)ET200M分布式遠(yuǎn)程I/O，分別完成高架供料的料倉(cāng)補(bǔ)料的自動(dòng)控制（根據(jù)用戶選用）、高架上料除塵系統(tǒng)閥門(mén)（根據(jù)用戶選用）自動(dòng)控制。
框槽設(shè)兩個(gè)ET200M分布式遠(yuǎn)程I/O，控制完成框槽振料自動(dòng)控制、框槽配料和運(yùn)料自動(dòng)控制、除塵閥門(mén)自動(dòng)控制。
爐頂上料系統(tǒng)設(shè)兩個(gè)ET200M分布式遠(yuǎn)程I/O，完成料車(chē)上料控制及保護(hù)、探尺料面探測(cè)控制、布料控制（料流閥、傾動(dòng)、旋轉(zhuǎn)布料器）等工作。
2．4：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
