一、引言

安鋼高速線材軋鋼加熱爐是一座性能優良的步進梁式加熱爐，其有效尺寸：20700×12700 mm。額定加熱能力為：120 t/h，最大加熱能力：140 t/h。坯料規格：單排布料時：150×150×12000 mm；雙排布料時：150×150×5800 mm；非定尺坯料：9000-12000 mm；最大坯重量：2190 kg。

燃燒介質：高焦爐混合煤氣，低發熱值為 7536±210 KJ/m3。最大用量24812 m3/h。其熱工控制系統是由羅克韋爾自動化公司的ProcessLogix DCS系統完成。步進爐內爐料步進及爐料進、出由西門子PLC控制。其中高速離散控制、過程控制和安全控制融合于一個Logix控制平臺上先進的控制技術，使加熱爐的爐溫的控制精度在±5℃，升降50℃僅需12分種；編寫的空燃比自動尋優器軟件代替熱值儀和氧氣分析儀的功能，實現了燃料流量和空氣流量的優化配比，從而使燃燒達最佳狀態。

二、系統硬件的組成

高線加熱爐使用羅克韋爾自動化的ProcessLogix DCS控制系統（編程軟件為ControlBuilder和DisplayBuilder）。本系統配置了操作站、服務器、控制站三個部分。

2.1 服務器

為了高效利用過程參數，本系統配置了DELL服務器，系統平臺為Windows NT 。配置了ProcessLogix Server 后，服務器具有了實時數據庫和功能完善的功能模塊。用戶可以用ContorlBuilder組態和優化用戶控制程序，用DisplayBulder制作HMI。同時，用戶可方便地用C語言編寫自己的特殊功能模塊。同時，服務器還完成打印報表的任務。在操作站出現特殊情況時，服務器還要兼操作站的所有功能，服務器是通過CONTROLNET網從控制器收集數據和向控制器發送命令，通過乙太網向操作站傳送數據和接收命令。

2.2 操作站

操作站由研華工控機和基于Windows NT系統平臺上的STATION軟件組成，通過總貌圖、控制圖、報警圖、過程狀態圖、過程歷史圖這些豐富的人機界面，操作員可以設定、查看過程參數或狀態，察看故障報警明細。由于整個操作界面采用“向導式”的結構，從而大大方便了操作員的操作。

2.3 控制站

控制站采用PLX系統，用于完成對加熱爐的熱工控制和過程參數檢測。該系統的處理器1757 PL*52A是Rockwell專用處理器，具有8MRAM，高速底板與網絡融為一體，I/O模塊可帶電插撥，并可以任意安排。在該系統中，控制站共設有一個主機架和二個擴展機架，完成了整個加熱爐的6段溫度控制、60多點的模擬量檢測及20多個開關量的輸入和輸出。系統模板采用如下：4個756 OF6CI/A模塊、9個1756 IB16D/A模塊、2個1756OW16I模塊、4個1756IF6I/A模塊、5個1756IR6I/A模塊、4個1756IT6I/A模塊。為提高本系統的可靠量，所有AI、DI和DO均與現場進行了隔離，AI模板還選用了通道和通道間均有隔離的雙隔離模板。按照確定的控制規則進行編程，根據加熱爐的工況選擇使用。將現場信號采樣﹑燃氣流量模糊控制回路﹑空氣流量模糊控制回路﹑溫度模糊控制回路編成子程序，模塊化，在主程序中調用，以利于調試和控制功能組態。

2.4 CONTROLNET網絡與現場儀表

該網絡屬于無源的高性能多元總線，5M的傳輸速度。數據傳輸采用確定性的傳輸方式，大大減少了數據傳輸量，現場儀表控制閥采用耐高溫的控制閥，執行機構采用氣動執行機構，壓力和差壓變送器采用FISHER 3051變送器。從而保證了具有苛刻時間要求的加熱爐控制應用環境。

編輯：jq