• 關鍵詞：                                                                QuantumPLC                                                                RH精煉爐                                                                自動控制

• 摘要：本文結合RH精煉爐技術改造項目，從工藝原理、系統組成、調試經驗、應用總結等方面詳細闡述了QuantumPLC控制系統的應用。

　　1 概述

　　RH精煉全稱為RH真空循環脫氣精煉法。RH 精煉爐是介于煉鋼與連鑄之間的一個鋼水精煉設備, 其作用是提高鋼水質量, 滿足大批量生產IF 鋼等高難度、高附加值產品的需要。其主要功能有真空脫碳、吹氧脫碳、噴粉脫硫、溫度補償與調整、合金化成分調整等，具有處理周期短、生產能力大、精煉效果好、容易操作等一系列優點, RH爐在生產IF鋼方面表現出了顯著的優越性, 在煉鋼生產中獲得了廣泛應用，是現代化鋼廠中一種重要的爐外處理裝置。

　　QuantumPLC是施耐德電氣PLC家族中一款大型PLC。該系列產品以其支持帶電插拔、簡潔易用、功能強、組態方便、接線容易等諸多特點深受工控人的喜愛。RH精煉爐采用了Quantum系列PLC，上位組態軟件選用了iFIX，下位編程軟件選用了Concept，通訊協議采用以太網TCP/IP。

　　2 控制系統

　　2.1硬件組成

　　2.2軟件組成

　　Windows XP +SP3         中文版操作系統

　　iFIX V5.1                  梯形邏輯控制程序編輯軟件。

　　Concept V2.6            上位機組態軟件

　　2.3 工藝控制要點

　　RH頂槍裝置控制；

　　高效大抽氣量蒸汽噴射真空泵控制；

　　鋼包(真空室)液壓頂升裝置控制；

　　真空室本體控制；

　　提升氣體流量控制。

　　3 調試經驗

　　3.1 真空室真空度測量變送器是一塊很關鍵的檢測儀表。目前國內能夠檢定或校準真空度變送器的機構很少。但是真空度數值的準確與否與品種鋼的冶煉至關重要。真空度變送器往檢定機構送檢來回至少需要10天的時間，這是快節奏的生產工藝不允許的。為此，一般在設備投產前，訂購型號規格一樣的備件，一旦懷疑真空度測量失準，往往用替換的方法解決，而把換下來的變送器送外檢定，這樣一來，既不影響生產正常進行，也能通過檢定變送器找出影響生產的真正原因。

　　3.2關于配料秤的校準問題。RH爐配料秤比高爐、轉爐配料秤的準確度要求高。因此，校秤方法和設備就很重要。以前我們用測力環校秤，但是誤差較大。后又采用實物法校秤，即通過實際向料斗輸入的物料再排放到汽車斗內，然后汽車卸料，用高精度臺秤對卸下的料分批過秤。此方法準確度很高，但是勞動量太大，耗時較長，對正常生產節奏有影響。現在，我們改用稱重測力儀對料斗秤進行校秤，此測力儀自帶稱重傳感器，自帶重量顯示，檢定方便。用它校秤，RH爐料斗秤的準確度完全能夠滿足生產品種鋼的需要，克服了上述兩種校秤方法的缺點。

　　3.3 Quantum 雙機熱備結構中采用的以太網模板是140NOE77101, 在進行熱備切換時, 以太網通訊故障, 這是因為140NOE77101應用于雙機熱備結構中時, 要求它的Firmware版本號必須大于2.0,否則當發生熱備切換時, 以太網通訊將出現異常, 但以太網模板140NOE77100卻無此問題, 解決的辦法是更新140NOE77101硬件 Firmware版本號。

　　3.4 安裝中要注意，Quantum 的 RIO電纜系統中對分站電纜的長度是有要求的, 所允許的最小長度為2.5m , 如果小于2.5m 就會產生分支器反射, 會在 RIO 分站適配器中產生誤差。

　　3.5 調試中我們曾嘗試同時連接Quantum的140NOE771xx上的兩個端口，想分別從中接收數據，但是沒有成功。經咨詢廠家技術支持，得知140NOE771xx是一個單通道的設備，兩個端口不能在同一時刻都通信。但是在任一時刻，可以通過一個10/100base-T，或者一個100base-FX端口進行以太網通信。

　　3.6 一次檢修后，恢復送電發現Quantum以太網模板140NOE771X0上Appl燈亮，采用了很多方法也不能使之熄滅。后經咨詢工程師了解到，NOE模板如果發生過系統崩潰，就會在模板內部創建一個記錄文件，并且NOE模板上的Appl燈亮。要想使之熄滅，需要通過IE瀏覽器進入NOE模板，進入NOE Diagnostics，再進入Crash Log File Diagnostics，查找到崩潰信息，點擊“Clear Crash Log File”，就可以清除這些崩潰信息，Appl燈也會熄滅。

　　3.7 RH爐中涉及的氣體有氮氣、氬氣、氧氣、壓縮空氣等，對這些氣體，要進行流量瞬時值的采集和累計值的計算。Concept編程軟件為我們提供了很好的解決方案。MFLOW 是氣體流量穩壓補償采集功能塊，TOTALIZER是氣體累加器功能塊，等等，這些專用的功能塊第一節約了編程時間，第二使我們的應用程序更加簡潔，第三為不同的編程人員提供了統一的規范，克服了其它軟件中各行其是，流量處理混亂的問題。另外PIDFF功能塊為我們實現PID回路調節提供了很大便利。統計了一下，Concept軟件提供了多達15個PI類的調節功能塊，對實現各種各樣復雜的回路調節提供了一切可能。

　　4 小結

　　Quantum自動化控制平臺擁有工控領域領先的性能，支持5種IEC編程語言。在本地機架上安裝SST第三方模塊還可以連接Profibus-DP。該系列PLC屬施耐德電氣的一款旗艦產品，在國際自動化舞臺占有重要的一席之地。該PLC在RH精煉爐運行10余年來，性能穩定，維護量小，功能豐富，很好地滿足了生產工藝控制需求。