GE FANUC煉鐵自動化控制實際應用
一、原料場生產(chǎn)工藝流程圖
二、行業(yè)背景
原料場主要承擔全廠鐵礦石、焦煤、動力煤等主副原料的輸入、儲備、破碎、混勻及供料。原料有兩個來源：水運和陸運。卸料機把原料從船上卸到岸上，或從車輛卸到料槽中。隨后，堆取料機把原料堆積到礦場、煤場、輔助原料場（一般稱一次料場）。大塊的礦石經(jīng)破碎、篩分后至精礦場（一般稱二次料場）。不同牌號的精礦粉被均勻堆料機均勻并分層堆放。取料時均勻取礦機從側面垂直取料，以保證得到均勻的原料。最后，皮帶運輸機將料場的原料輸送到相應的生產(chǎn)廠。同時，原料場還接受落地焦和落地燒結礦等返原料和外運料。
現(xiàn)代化的大型原料場是個規(guī)模龐大的設備繁多且分散的系統(tǒng)，故其有效操作是非常關鍵；大型原料場差不多全部采用皮帶輸送機運輸原料，原料場的料流非常復雜，為了提高設備的效率，設備在工藝流程中一般與多個設備相連，同時，皮帶輸送機將其連成一個復雜的網(wǎng)絡。設備間不單是簡單的連鎖關系，比如，一個皮帶機可以進行多目的地運輸，除了完成順序控制外，系統(tǒng)還要實現(xiàn)作業(yè)管理并進行優(yōu)化組合；原料場移動機械如堆取料機很多，現(xiàn)場操作條件惡劣，故必須有效解決指揮、通信、防碰撞等安全問題，甚至需要做到無人職守；因此為提高設備效率，有效控制現(xiàn)場設備并做到節(jié)能最大化，穩(wěn)定地向高爐、燒結供料，便于進行質(zhì)量控制，必須實現(xiàn)原料處理作業(yè)的自動化控制?，F(xiàn)代化的大型原料場常常使用數(shù)十臺自動化平臺和成百套儀表組成EIC 一體化系統(tǒng)。
三、系統(tǒng)組成及特點
根據(jù)現(xiàn)代化原料場的組成、設備的分散性，操作的要求和特點，原料場一般都是集中控制和集中監(jiān)控方式，即在中央控制室監(jiān)控，同時分設遠程I /O 站。分散設備的控制可以就近引到相應電氣室的I /O站上。采用這種結構可以最大限度地節(jié)省電纜，減少施工量和便于維護。大型現(xiàn)代化鋼鐵企業(yè)的綜合原料場采用三級自動化系統(tǒng)：基礎自動化（L1）、過程自動化（L2），并上連制造執(zhí)行系統(tǒng)MES（L3）。
四、解決方案
GE Fanuc 的自動化硬件平臺和Proficy 家族軟件產(chǎn)品可以完全滿足現(xiàn)代化大型綜合原料場自動化系統(tǒng)的要求。GEFanuc 的自動化產(chǎn)品豐富，具有無與倫比的產(chǎn)品性能和產(chǎn)品質(zhì)量，且其具有良好的開放性，從而易于與其他系統(tǒng)在任何一級上實現(xiàn)全面的集成，最大限度地保護用戶的已有投資。目前國內(nèi)大型冶金料場如寶鋼、馬鋼、唐鋼和邯鋼均是采用GE Fanuc 的自動化產(chǎn)品來構成系統(tǒng)。這些系統(tǒng)監(jiān)控功能強，不僅自動化程度高，而且能裝載數(shù)學模型、編制計劃、執(zhí)行各種優(yōu)化和先進控制，從而獲得更為節(jié)能高效和節(jié)省崗位人員的目的。另外，自動化平臺在控制機械堆積和輸送原料的同時，為上級監(jiān)控系統(tǒng)提供決策的數(shù)據(jù)。結合計算機對庫存等參數(shù)的管理， 原料自動化系統(tǒng)最終為高爐、燒結和焦爐的高產(chǎn)和高效運行提供保障。
原料場基礎自動化（L1）一般由主控PLC、設備PLC及其I /O 系統(tǒng)、操作站和自動廣播系統(tǒng)組成。PLC 與操作站和自動廣播系統(tǒng)通過以太網(wǎng)互連?；A自動化級（ L1）和過程自動化級（L2）之間也是通過以太網(wǎng)互連進行數(shù)據(jù)交換。
原料場基礎自動化（L1）一般由主控PLC、設備PLC及其I /O 系統(tǒng)、操作站和自動廣播系統(tǒng)組成。PLC 與操作站和自動廣播系統(tǒng)通過以太網(wǎng)互連?；A自動化級（ L1）和過程自動化級（L2）之間也是通過以太網(wǎng)互連進行數(shù)據(jù)交換。
主控PLC 一般選用系列90-70 或PACSystems 的單機或雙機熱備冗余系統(tǒng)。主控PLC 一般無I /O，其作為過程機、MMI 和設備PLC 間的接口。設備PLC 受控于主控PLC。主控PLC主要完成與流程有關的各種操作，如流程的選擇、流程的起動、流程的連鎖、流程合流等等流程功能，并對自動廣播系統(tǒng)進行控制。主控P LC 與設備P LC 通過Genius 總線或工業(yè)以太網(wǎng)總線互連從而進行數(shù)據(jù)交換。設備PLC 主要用于對受料系統(tǒng)、混勻系統(tǒng)、破碎篩分系統(tǒng)、取樣系統(tǒng)、供料系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)等設備的控制。根據(jù)現(xiàn)場實際情況一般有多套甚至十多套設備P LC 及其遠程I /O 系統(tǒng)?，F(xiàn)場設備就近引入相應的設備PLC 及其遠程I / O 系統(tǒng)。設備P LC 一般也是選用9 0 系列產(chǎn)品（90-70，90-30）或PACSystems（RX3i，RX7i）的單機或雙機熱備冗余系統(tǒng)，GE Fanuc 有豐富的遠程I /O 系統(tǒng)供選擇，如系列90 PLC 的I /O 系統(tǒng)、Versamax 的I /O 系統(tǒng)、PACSystems 的I /O 系統(tǒng)、FieldControl的I/O系統(tǒng)、防護等級為IP67 的Versamax IP 的I /O 系統(tǒng)以及帶有高級自診斷功能的Genius I / O系統(tǒng)，用戶可以根據(jù)實際情況進行選擇。設備PLC與各自的遠程I /O站之間可以通過高可靠性和高抗干擾的Genius 總線相連，或通過工業(yè)以太網(wǎng)總線相連，或通過Profibus 總線相連，而且可以同時支持這些現(xiàn)場總線連接。移動設備的P LC，如堆取料機， 通過串行無線通訊與移動設備上的設備進行通訊，GE Fanuc 有相應的通訊模塊供用戶選擇。
GE Fanuc 提供兩種操作站上的監(jiān)控軟件供用戶選擇，Proficy HMI / SCADA-iFix 軟件和Proficy HMI / SCADACIMPLICI T Y 軟件，這兩種軟件在冶金行業(yè)均有大量的應用。編程軟件為GE Proficy Logic Developer-MachineEdition。
GE Fanuc 有大量的高性能的和高可靠的用于構成冶金企業(yè)L2級和L3級解決方案的軟件產(chǎn)品，這些軟件包括：實時歷史數(shù)據(jù)庫Proficy Historian、基于WEB 的智能管理信息門戶軟件Proficy Real - Time Inbbbbation Portal和工廠性能和生產(chǎn)執(zhí)行（MES）軟件等。GE Fanuc 的解決方案是一個開放的、模塊化的、易于升級的、完全的解決方案，可以很容易地與其它廠家的系統(tǒng)集成在一起并最大限度地保護系統(tǒng)已有的投資。
GE Fanuc 有大量的高性能的和高可靠的用于構成冶金企業(yè)L2級和L3級解決方案的軟件產(chǎn)品，這些軟件包括：實時歷史數(shù)據(jù)庫Proficy Historian、基于WEB 的智能管理信息門戶軟件Proficy Real - Time Inbbbbation Portal和工廠性能和生產(chǎn)執(zhí)行（MES）軟件等。GE Fanuc 的解決方案是一個開放的、模塊化的、易于升級的、完全的解決方案，可以很容易地與其它廠家的系統(tǒng)集成在一起并最大限度地保護系統(tǒng)已有的投資。
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