一、 電爐自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)部分介紹 110噸EAF自動(dòng)控制系統(tǒng)的主要功能就是優(yōu)化電能和化學(xué)能源的使用，加速?gòu)U鋼的溶化調(diào)整鋼水成分。同時(shí)提供控制設(shè)備的自動(dòng)準(zhǔn)確運(yùn)行, 數(shù)據(jù)存檔，報(bào)表等功能。該自動(dòng)控制系統(tǒng)由4套PLC, 2個(gè)HMI和1個(gè)爐報(bào)數(shù)據(jù)采集服務(wù)器組成。所有的PLC都選用Allen Bradley的設(shè)備和軟件，HMI使用的是Proficy HMI/SCADA – iFIX3.5軟件，爐報(bào)數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)庫(kù)選用SQL Server 2000。應(yīng)用程序使用Visual Basic語(yǔ)言用于爐報(bào)數(shù)據(jù)的采集和查詢。 EAF 電弧調(diào)節(jié)是電爐的核心設(shè)備。電弧的調(diào)節(jié)是通過(guò)DigitArc 系統(tǒng)控制電極的升降來(lái)實(shí)現(xiàn)的。DigitArc 系統(tǒng)由DigitArc PLC和ArcMeter兩個(gè)部件組成。其功能是通過(guò)把爐內(nèi)電弧的近似長(zhǎng)度調(diào)整到一個(gè)精確的設(shè)定值（通常是短、中、常）實(shí)現(xiàn)EAF 阻抗或者電流的精確控制。在不損壞爐體本體設(shè)備和冶煉變壓器允許的范圍盡量快速使廢鋼融化。 其網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)如下圖。 通訊方式 PLC與plc之間的數(shù)據(jù)交換通過(guò)Ethernet網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，PLC與上位之間也采用以太網(wǎng)通訊方式。使用iFix軟件基于RSLinx AB系列PLC的驅(qū)動(dòng)，ABR和OPC兩種通訊方式進(jìn)行上位機(jī)與PLC之間的數(shù)據(jù)交換，其通訊原理如下圖： 其在整個(gè)電爐起的作用如下： 1、工程師站，操作系統(tǒng)安裝windows 2003 server,該機(jī)裝有PLC5，controllogix 5000編程軟件，IFIX 3.5，SQL server 2000、rslinx和 smartArc 軟件，主要用于現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員監(jiān)控和調(diào)試電爐程序，同時(shí)裝有SMART軟件，用于收集每爐的生產(chǎn)維護(hù)信息，并生成固定格式文件保存在電腦中供生產(chǎn)和維護(hù)系統(tǒng)分析和優(yōu)化爐子操作。安裝SQL軟件主要用于收集生產(chǎn)所需數(shù)據(jù)，生成爐報(bào)的相關(guān)信息。IFIX軟件主要用于顯示電爐生產(chǎn)控制畫(huà)面。 2、1#工作站，安裝有IFXI3.5軟件及Rslinx軟件，用于爐前一助手的操作、爐子燒嘴、爐壁碳氧槍的控制和顯示化驗(yàn)室傳回的鋼樣化學(xué)成分。 3、2#工作站安裝軟件同1#工作站，主要用于電爐的基本操作和生產(chǎn)維護(hù)信息畫(huà)面的顯示和操作。 4、PLC1 主要作用于電爐系統(tǒng)的爐體傾動(dòng)、爐蓋旋轉(zhuǎn)、液壓油站鋼包車、吹氬控制和爐體溫度、壓力、流量報(bào)警信息和控制； 5、PLC2 主要用于電爐電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制； 6、PLC3 主要用于電爐的合金加料系統(tǒng)和散裝料控制； 7、PLC4 主要用于氧燃燒嘴和爐壁碳氧槍的控制； 8、ARCMERER 主要用于電爐的弧流和弧壓的信號(hào)高速采集和處理，便于精確調(diào)節(jié)電極的升降控制。 三、電爐上位軟件iFix軟件實(shí)現(xiàn)的功能及特點(diǎn)介紹 1、iFix軟件簡(jiǎn)介 iFix美國(guó)Intellution公司于2000年推出了工業(yè)界第一套完全集成組件對(duì)象的自動(dòng)化軟件Intellution Dynamics TM,該軟件的推出使工業(yè)控制領(lǐng)域的自動(dòng)化軟件水平進(jìn)入了嶄新的時(shí)代。Intellution Dynamics的核心技術(shù)被稱為iCare,是基于開(kāi)放式、集成和組件化結(jié)構(gòu)的技術(shù)，提供對(duì)網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)上的第三方應(yīng)用程序的無(wú)縫集成，可實(shí)現(xiàn)真正的分布式客戶/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)體系。iFix軟件是Intellution Dynamics軟件家族中的主要成員之一，可作為一個(gè)“進(jìn)入過(guò)程的窗口”，并提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)給操作員及軟件應(yīng)用。為追求系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及易擴(kuò)展性，iFix軟件只支持Windows NT/2000/XP操作系統(tǒng)。 iFix軟件是以SCADA(supervisory control and data acquisition)組件為核心。SCADA的基本功能是數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)管理，保證數(shù)據(jù)的完整性，并且提供完整的分布式網(wǎng)絡(luò)功能。數(shù)據(jù)采集就是從現(xiàn)場(chǎng)下位機(jī)獲取數(shù)據(jù)并將它們加工可利用的形式。iFix也可以向現(xiàn)場(chǎng)下位機(jī)寫(xiě)數(shù)據(jù)，這樣就建立了控制軟件所需要的雙向連接。IFIX通過(guò)OPC（OLE for process control）方式來(lái)獲得和利用現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，OPC是一個(gè)具有公用接口的客戶/服務(wù)器模塊，它允許iFix與標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)象、方式和屬性通信。IFIX不需要用特別的硬件來(lái)獲得數(shù)據(jù)，而是通過(guò)一個(gè)I/O驅(qū)動(dòng)器的軟件接口同已經(jīng)存在的I/O設(shè)備直接通訊。在大多數(shù)情況下，iFix可以使用現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)裝配的I/O硬件來(lái)工作，即使在現(xiàn)場(chǎng)的同一網(wǎng)絡(luò)上使用不同廠家的I/O設(shè)備，I/O驅(qū)動(dòng)器都可以兼容它們，這在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中顯得尤為重要。基于以上考慮和便于軟件的升級(jí)維護(hù)因此選用該軟件作為上位組態(tài)。 2、 iFix軟件實(shí)現(xiàn)的監(jiān)視與控制 電爐除了電極手動(dòng)升降、爐體傾動(dòng)、鋼車控制、爐蓋旋轉(zhuǎn)等相關(guān)重要控制在操作臺(tái)上控制外，其余部分均采用上位機(jī)iFix畫(huà)面進(jìn)行操作控制。采用iFix上位控制有利于減少硬件投資和控制元件的故障率，對(duì)提高作業(yè)率有一定好處。 基于IFIX的控制 對(duì)于電爐操作系統(tǒng)來(lái)說(shuō)主要的是如何制定合理的供電制度及合理的燒嘴使用和碳氧槍的操作。因此，在iFix上制作了相應(yīng)控制選擇畫(huà)面，并根據(jù)爐況相應(yīng)設(shè)置參數(shù)，然后將數(shù)據(jù)傳遞給PLC，如下圖： （1）、供電制度； （2）、燒嘴設(shè)定； （3）、碳氧槍操作設(shè)定 基于iFix的監(jiān)視 電爐的很多重要參數(shù)要提供給操作和維護(hù)人員進(jìn)行爐子運(yùn)行情況的監(jiān)控，故其畫(huà)面可以分為供操作人員參考的爐體運(yùn)行情況，如水溫、流量監(jiān)控；爐體的動(dòng)作情況，如電極動(dòng)作、爐體傾動(dòng)狀態(tài)等；另一部分供維護(hù)人員判斷如合分閘條件、故障報(bào)警等。 結(jié)束語(yǔ) 應(yīng)用iFIX軟件開(kāi)發(fā)的SCADA系統(tǒng)，已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，其畫(huà)面生動(dòng)逼真并且貼近現(xiàn)場(chǎng)、操作簡(jiǎn)便安全、報(bào)表打印靈活方便、安全性可靠等諸多優(yōu)點(diǎn)得到了用戶的高度好評(píng)。