一、 概述
    今年炼钢厂对1#、2#转炉进行了转炉自动化改造，由于调试过程中各种条件所限，只实现了部分设备的自动控制，而在生产过程中又要求不断增加自动控制的内容，以实现真正意义上的转炉自动化。因此，我们对部分系统进行了修改。本文主要讲述了公用系统自动控制的原理及改进措施等。
二、 公用系统自动控制概况
    此次转炉自动化改造基础自动化部分分为几个系统：复吹系统、上料系统、公用系统、汽化系统、铁合金系统、一、二次除尘系统等。公用系统主要包括软水站、除氧器、蓄热器三个部分。
1．工艺流程
    从电厂来的软水经电动给水阀进入2个软水箱中，当软水箱中的水位低于1.45米时，PLC控制电动给水阀自动打开，高于1.70米时此阀自动关闭。软水站有3个软水泵，当除氧器中的水位低时，由主控室的操作工在工作站画面上启动一台软水泵，将软水打到31米的2个除氧器中，除氧器的给水阀是气动调节阀，由PLC进行PID调节。进水的同时,除氧器上的蒸汽调节阀也进行PID调节,将蒸汽通入除氧头中进行除氧。当除氧器的水位达到一定高度时,操作工再手动停软水泵，给水泵将除氧器的水供给3个转炉的汽包使用。蓄热器站有两台100m³和两台42 m³的蓄热器,用来存贮转炉炼钢产生的蒸汽,通过高压、低压管网向外部输送蒸汽,每个蓄热器有一个蒸汽调节阀,自动调节到蒸汽管网中的蒸汽压力。
2．PLC配置
    公用系统硬件配置如图一所示。操作控制由工作站计算机来完成，基础自动化由一台PLC及其远程站完成。
    公用系统PLC采用的是德国西门子公司S7系列产品，CPU为414-2 DP，以位运算为主，具有逻辑、顺序、定时、计数和算术运算、PID控制、协调和通讯、操作和监视等功能。它的基本性能为：主内存128KB、内部RAM为8KB、具有8192个中间存储位、256个定时器、256个计数器，可使用各种智能模板插件。
    公用系统主PLC带有3个远程站。站地址为7、8的远程站位于11.9米电气室内，主要负责实现除氧器部分的控制。站地址为4的远程站位于零米软水泵站，主要负责实现软水箱和软水泵的控制。站地址为5、6的远程站位于零米蓄热器站，主要负责实现蓄热器的控制。其中（7）、（8）、（4）通过CPU上的DP接口用PRIFIBUS电缆连接，（5）、（6）通过接口模板CP443-5 EXT与主CPU相连。
    工作站分别位于1#炉、2#炉的主控室内，为了保证一级过程控制系统能稳定可靠的运行，系统中对几台工作站计算机采用了互为热备的方式工作。任何一台计算机出现故障时，其它机器均能正常工作，这样就在很大程度上降低了对生产造成的影响。

图一   公用系统硬件配置图
 
    3．系统网络通讯
    转炉自动化控制系统的网络通讯分为两级：各系统PLC之间及PLC与工作站之间的通讯；各系统PLC与各自远程站之间的通讯。PLC之间以及PLC与工作站之间的通讯是通过工业以太网来实现的，PLC通过主机架上的通讯模板CP443-1接入以太网，工作站计算机通过网卡接入以太网，PLC与远程站之间的通讯是通过SINEC L2-DP网来实现的。
    各个系统的PLC及各工作站计算机都接入OSM上，3台转炉共用9个OSM，每个OSM上有6个插入口，OSM之间用光缆连接，并实现了环网连接，以降低链路上的故障率。网络配置如图二。
三、 存在的问题与改进方案
    1.由于软水泵目前是操作工手动启动，在吹炼过程中，操作工在监视主吹炼画面的同时，需要不断地翻看软水泵的画面来查看除氧器的水位是否保持在规定的范围内，不但影响操作工的正常工作，而且由于是手动上水，经常将除氧器内的水上得过多，造成溢流，也容易产生误操作，造成生产事故。
    基于以上原因，经过调研，我们决定将软水泵至除氧器上水控制改为自动控制，在PLC上实现以下功能：1）三台软水泵的状态选择为：只有一台选取“工作”方式，其它两台选取“备用”方式。2）当两台除氧器中的任一个水位低于1.4米时“工作”泵自动启动，开始上水，当两台除氧器的水位都大于1.75米时，“工作”泵自动停止， 如果“工作”泵有故障，则“备用”泵将会自动启动。
    2.除氧器的给水阀原设计采用的是气动调节阀，执行PLC控制的PID调节程序，属于连续的调节方式，通过实际运行发现，软水泵无再循环系统，当除氧器水位达到设定高度时，调节阀要运行到“关闭”位置，这时，软水泵将出现堵压现象，将会造成输出管路破裂，或
者造成软水泵电机因过载而烧毁。根据除氧器的工艺要求，水位不需要保持在某一固定值，当除氧器水位达到上限值时，循环泵将停止运行，待水位下降至下限值时再重新启动软水泵给除氧器上水。
    根据上述原理，按工艺要求和实际控制需要，我们将两台除氧器水位调节阀程序改为分段式调节，即当除氧器水位在1.4-1.6米之间时,调节阀开度设定为50%，保证供水流量为45t/h；在1.6-1.7米之间时, 调节阀开度设定为40%，保证供水流量为30 t/h；在水位大于1.7米时，调节阀开度设定为30%，保证供水流量为25t/h。实现除氧器水位分段控制，不但能分别控制两台除氧器的水位平衡，流速平稳，也能使软水泵达到最佳的工作状态，保证设备安全正常运行。
四、结束语
    通过对转炉进行自动化改造，大大降低了炼钢成本，缩短了炼钢时间，提高了钢水的质量，为我厂实现自动化炼钢奠定了坚实的基础。同时，转炉自动化改造也是一项长期的工作，还需要不断地去完善各种控制功能，争取实现真正意义上的转炉炼钢自动化。