前言

臺塑公司于1985年成立電子組，與日本富士電機技術合作，從事中大型分散式控制系統(tǒng)（DCS）軟硬件設計與制造，2004年臺塑實現(xiàn)多元化發(fā)展策略，將富士電機DCS技術整體收購，成立臺塑電子（寧波）有限公司，由日本、臺灣經(jīng)驗直接移轉到大陸，并培養(yǎng)大陸技術人員，達成制造本土化，就近服務客戶。目前臺塑DCS（富士DCS）廣泛應用于鋼鐵、化工、紙業(yè)、學校、醫(yī)院、汽電共生、發(fā)電廠等過程。

富士電機于1975年10月發(fā)布DCS系統(tǒng)，是世界上最早研發(fā)出DCS系統(tǒng)的廠家之一。AX-2000集散控制系統(tǒng)是富士的第五代產(chǎn)品系統(tǒng)，是開放的新一代綜合控制系統(tǒng)，智能可靠的Process I／O 單元同時也被橫河的CS3000系統(tǒng)所采用。AX-2000系統(tǒng)具有良好的控制性能、實時靈活的通訊能力、直觀清晰的人機接口，系統(tǒng)擴展方便，獲得用戶較高評價。

寶鋼二煉鋼廠包括鐵水預處理、轉爐、爐外精煉、二連鑄即1450 mm板坯連鑄機等工序。整個工程于1995年7月開始建設，1998年4月投產(chǎn)，年產(chǎn)300萬t鋼水和288萬t鑄坯。主要滿足鍍錫板，高質量冷軋汽車板和高、中、低牌號硅鋼等鋼種，適應市場對質量日趨嚴格的要求。從高爐出鐵水開始，經(jīng)前扒渣、鐵水預處理、后扒渣、轉爐、爐外精煉、連鑄、直至板坯選熱軋，全線采用4級計算機控制：包括基礎自動化級，過程控制級，生產(chǎn)控制管理級，全公司管理級。二煉鋼、二連鑄生產(chǎn)控制管理計算機通過全公司光纖主干網(wǎng)與上工序鐵水管理機及下工序1580熱軋生產(chǎn)控制管理計算機相連，奠定了從鐵水到熱軋卷全工序物流和信息流同步管理的基礎，從而實現(xiàn)了鐵、鋼、坯、卷一貫綜合管理。系統(tǒng)投入后達到了下列目標：實現(xiàn)最佳過程控制，提高產(chǎn)品質量，降低成本，省力化，實現(xiàn)各工序間最佳的生產(chǎn)控制及管理，提高鐵(水)－鋼(水)－(板)坯一貫綜合管理水平。其中控制系統(tǒng)的基礎自動化級全部采用日本富士電機公司生產(chǎn)的DCS集散型控制系統(tǒng)，其為三電(EIC)一體化控制系統(tǒng)。

1、生產(chǎn)工藝流程

1.1原理

煉鐵的主要原料鐵礦石、焦炭和煤通過高爐中一系列反應變?yōu)殍F水。鐵水和廢鋼通過轉爐加工為鋼水，通過爐外精煉后在進入連鑄。

1.2鐵水預處理

鐵水預處理將3座高爐生產(chǎn)的鐵水用魚雷罐車(TPC)送到指定工位，實現(xiàn)鐵水凈化的目的。在鐵水預處理工位， 根據(jù)預處理要求進行脫硫、脫磷和脫硅，預處理后的鐵水在成分和溫度上要求與轉爐出鋼計劃所對應的鐵水相吻合，鐵水經(jīng)稱量后由TPC倒入鐵水包，再由450t吊車倒入轉爐。

1.3廢鋼

由轉爐過程計算機根據(jù)計劃要求計算所需的廢鋼量，經(jīng)臺車稱量后，由190t吊車送入轉爐。

1.4轉爐煉鋼

轉爐兩座250t轉爐采用底部攪拌(LD—KGC)，氣動擋渣。爐內(nèi)進行氧氣復合吹煉，副槍探頭取樣，測溫定碳；除塵采用LT電除塵方式。

1.5爐外精煉

爐外精煉的目的是：1)有助于干凈和高純度鋼的生產(chǎn)；2)升溫；3)合金成分微調(diào)。

(1) 真空脫氣裝置(RH—KTB) 采用雙塞式RH超真空脫氣裝置，主要功能有真空脫碳、脫氫、脫氧、調(diào)節(jié)溫度和化學成分。

(2) IR—UT 采用IR(噴射精煉)和UT(升溫)浸漬管式。主要功能有脫硫、脫氧、溫度和化學成分的調(diào)整。

1.6連鑄

1450 mm板坯連鑄機其工藝由鋼水包吊到回轉臺上的大包位置開始，直至板坯送熱軋。

1.7其它

系統(tǒng)還包括轉爐與爐外精煉區(qū)域的煉鋼水處理系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、能源介質供給系統(tǒng)及450t鍋水包稱量裝置等。

2、控制系統(tǒng)配置

2.1概述

控制系統(tǒng)的基礎自動化級采用日本富士電機公司生產(chǎn)的集散型控制系統(tǒng)，其為三電(EIC)一體化控制系統(tǒng)。

采用兩種型號，MICREX-Ⅸ用于轉爐系統(tǒng)，MICREX-MS用于鐵水預處理系統(tǒng)、爐后合金加料系統(tǒng)、精煉RH-KTB及IR-UT系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)和除塵系統(tǒng)。

根據(jù)所采用系統(tǒng)軟件的不同，又分為E型、EI型和I型，E型控制站支持順序控制功能，I型控制站支持回路控制功能，EI型控制站既支持回路控制功能，又支持順序控制功能。操作站IOS-2500為儀表電氣共用。

控制站分為PCS-250和HDC-250兩種，通常儀表系統(tǒng)采用PCS-250，可完成各種不同類型的回路控制功能。HDC-250適用于各種順序控制。操作站OCS-250為儀表電氣共用。

圖1 系統(tǒng)基礎自動化級示意圖

2.2 控制系統(tǒng)的配置

(1)MICREX-Ⅸ的主要配置

過程站 ICS-2500(冗余)，8對+3臺擴充柜
操作站 IOS-2500,兩套
數(shù)據(jù)站 IDS-2500(冗余)，l套
工程師站 IES-2500，2臺
遠程站 T-I/O U， 4臺
數(shù)據(jù)通路 DPCS-F(冗余)，PE-LINK，T-LINK
開發(fā)工具軟件 FPROCES

(2)MICREX-MS的主要配置

過程站 PCS-250(冗余)，5對
控制站 HDC-250，10臺
操作站 OCS-250，10臺
數(shù)據(jù)通路 PE-LINK T-LINK

3、系統(tǒng)特點

(1) 具有統(tǒng)一的通信系統(tǒng)、統(tǒng)一的控制、統(tǒng)一的操作站(MMI)、統(tǒng)一的分享數(shù)據(jù)資源，構成了新一代的三電一體化系統(tǒng)，體現(xiàn)了系統(tǒng)的完整性、實時性、安全可靠性及先進性。

(2) 網(wǎng)絡通信可以方便地做到信息流與物流同步。實現(xiàn)了從鐵水進入前扒渣站直到鋼水包吊到連鑄大包回轉臺的全線跟蹤。

(3) 系統(tǒng)通信方式上采用統(tǒng)一的Ethernet局域網(wǎng)和TCP／IP通信協(xié)議，開放性能及擴展性能好，可方便地與其它計算機系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。

(4) 電儀操作監(jiān)控可在同一操作站上進行，過程機終端緊挨電儀操作站放置，使操作人員方便地在操作室內(nèi)進行集中操作、監(jiān)視、控制，節(jié)省人力且省力化，提高了工作效率。

(5) 軟件中設計了有關設備運行狀態(tài)的監(jiān)視畫面，如供電設備、主傳動設備及機械設備的狀態(tài)和故障的監(jiān)視畫面，便于操作工及時發(fā)現(xiàn)情況和便于點檢維修人員查找和排除故障。

4、系統(tǒng)運行狀況

寶鋼二煉鋼自1998年4月投產(chǎn)以來，各個系統(tǒng)運轉正常。儀表控制系統(tǒng)己基本投入P