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前言
　　在國(guó)家優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、提高產(chǎn)品質(zhì)量的指導(dǎo)方針下，馬鋼進(jìn)行了一系列重大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。2001年3月投產(chǎn)的馬鋼第一煉鋼廠1#轉(zhuǎn)爐是國(guó)家三期環(huán)保項(xiàng)目。這座95噸轉(zhuǎn)爐無(wú)論在工藝水平，還是技術(shù)水平在國(guó)內(nèi)都是較為先進(jìn)的。
　　整個(gè)轉(zhuǎn)爐自動(dòng)化系統(tǒng)由基礎(chǔ)自動(dòng)化、過(guò)程自動(dòng)化組成?；A(chǔ)自動(dòng)化用工業(yè)以太網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)現(xiàn)資源共享，完成全廠儀、電控基礎(chǔ)自動(dòng)化；過(guò)程自動(dòng)化采用客戶機(jī)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)煉鋼靜態(tài)模型計(jì)算機(jī)物料跟蹤和生產(chǎn)高度自動(dòng)控制?；A(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)采用的是GE Fanuc公司CIMPLICITY、PLC以及交直流傳動(dòng)裝置。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
　　馬鋼第一煉鋼廠1#轉(zhuǎn)爐的設(shè)計(jì)思想是最大程度的利用網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)技術(shù)；最大程度的簡(jiǎn)化生產(chǎn)操作；實(shí)現(xiàn)三電一體，取消儀表盤(pán)；實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化煉鋼；建立冶煉的靜態(tài)模型，實(shí)現(xiàn)加料、吹煉的最優(yōu)化煉鋼；實(shí)現(xiàn)狀態(tài)自診斷。
　　自動(dòng)化系統(tǒng)的軟、硬件采用GE Fanuc公司的90-30 PLC 5臺(tái)、40多個(gè)遠(yuǎn)程站；40多臺(tái)AV/DV300傳動(dòng)裝置（DV300用于氧槍/傾動(dòng)系統(tǒng)）；8套CIMPLICITY操作站軟件。這5臺(tái)PLC分別控制轉(zhuǎn)爐本體、熔劑加料及一次除塵、吹氬站、上料及汽化、煤氣回收。這些子系統(tǒng)的操作都可在獨(dú)立的HMI上完成，并且主操作室中的HMI具有互備功能。

解決方案
——氧槍的控制
　　氧槍的自動(dòng)控制是一種全新的控制，可以實(shí)現(xiàn)鋼水的一次高命中率，有利于對(duì)整體的煉鋼水平的提高。氧槍的自動(dòng)控制關(guān)鍵在于氧槍的自動(dòng)定位。馬鋼的1#轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)根據(jù)工藝的設(shè)定來(lái)完成煉鋼的自動(dòng)吹煉、氧槍的自動(dòng)定位。
　　馬鋼第一煉鋼廠1#轉(zhuǎn)爐氧槍轉(zhuǎn)動(dòng)裝置是采用GE Fanuc DV300全數(shù)字直流傳動(dòng)，通過(guò)Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換。其位置控制是一個(gè)閉環(huán)控制。在實(shí)際應(yīng)用中通過(guò)調(diào)整氧槍的抱閘、氧槍DV300傳動(dòng)裝置的特性參數(shù)（如：起/制動(dòng)電流曲線）可以得到很好的定位性能。在1#轉(zhuǎn)爐中氧槍自動(dòng)定位精度為±3cm。

——傾動(dòng)的控制
　　馬鋼1#轉(zhuǎn)爐是按四點(diǎn)全懸掛、全正力矩設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)最大限度地發(fā)揮了設(shè)備的潛力、其性能價(jià)格比高。但這種設(shè)計(jì)須對(duì)四臺(tái)傾動(dòng)裝置進(jìn)行負(fù)荷平衡，而負(fù)荷平衡又是自動(dòng)化控制中的一個(gè)難點(diǎn)。
　　實(shí)際應(yīng)用中，在DV300 傳動(dòng)裝置中加入了一塊通訊卡（DGF）。PLC的傾動(dòng)給定信號(hào)通過(guò)Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線同時(shí)給到四臺(tái)DV300。每臺(tái)DV300將自身裝置的狀態(tài)信號(hào)（如：裝置的故障信號(hào)、速度調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)等）通過(guò)DGF發(fā)往下游裝置。同時(shí)將裝置的工作狀態(tài)通過(guò)Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線送入PLC，由PLC決定轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)電機(jī)的工作曲線。

——系統(tǒng)自診斷
　　轉(zhuǎn)爐煉鋼是一個(gè)多系統(tǒng)、多設(shè)備、多階段的復(fù)雜操作的統(tǒng)一，而且各系統(tǒng)的操作又存在一定獨(dú)立性。在馬鋼第一煉鋼廠1#95噸轉(zhuǎn)爐自動(dòng)化系統(tǒng)中，采用了自動(dòng)化系統(tǒng)的自診斷，使原先比較難的操作變成了容易的操作。自診斷不僅包括設(shè)備故障，還包括生產(chǎn)的狀態(tài)、工況、條件。
　　實(shí)際應(yīng)用中的自診斷包括二部分，一是利用CIMPLICITY所具有的故障報(bào)警功能完成系統(tǒng)的故障動(dòng)畫(huà)、故障登錄、故障打印等功能。二是利用PLC和操作站強(qiáng)大的軟件功能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)自診斷，完成對(duì)系統(tǒng)的狀態(tài)、工況、條件的判斷。

結(jié)束語(yǔ)
　　馬鋼平改轉(zhuǎn)2000年3月18日投產(chǎn)，并在月內(nèi)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)生產(chǎn)并且達(dá)到設(shè)計(jì)能力。系統(tǒng)投入生產(chǎn)一年以來(lái)，自動(dòng)化系統(tǒng)穩(wěn)定，已順利煉鋼近8000爐。自動(dòng)化系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)及新的控制理念在馬鋼平改轉(zhuǎn)中得到了充分的應(yīng)用，同時(shí)為馬鋼增利上億元。采用技術(shù)先進(jìn)的控制系統(tǒng)，經(jīng)實(shí)踐證明取得了良好的應(yīng)用效果。該系統(tǒng)具有通用性，可以在轉(zhuǎn)爐煉鋼上推廣應(yīng)用，繼馬鋼1＃95噸轉(zhuǎn)爐項(xiàng)目以后，2＃，3＃爐又在去年和今年分別得到了成功的改造。

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