Ovation系统在本钢6号高炉自动控制的应用.docVIP

Ovation系统在本钢6#高炉自动控制的应用 王志明 （本钢集团公司炼铁厂） 摘要： 介绍ovation系统在本钢炼铁厂6#高炉中的使用和取得的经验，介绍控制系统的结构、控制方式及程序设计思想。 关键词：集散系统 高炉 控制 1 引言 随着计算机技术的不断发展，集散系统－DCS全面取代了常规仪表控制和电子屏，完成了一次自动控制技术的革命。集散控制系统从幼雏走到成熟，确立了自己技术主导和实用的地位。本钢炼铁厂在2001年采用了Westinghouse公司的WDPF－Ⅱ系统，该系统在本钢炼铁厂5#高炉中得到了成功的应用。如今本钢炼铁厂6#高炉都采用了西屋公司的Ovation系统，Ovation系统是西屋公司的第三代集散系统，Ovation系统是WDPF－Ⅱ系统基础上改进而来的。该产品提供了全面过程控制技术。Ovation系统把设备监控，连续控制、顺序逻辑和批处理控制系统结合成一个网络系统。 本钢炼铁厂6#高炉控制系统配置了6对DPU，每对互为冗余。一台软件服务器，两台授权的工程师站，六台操作员站，一台远程操作站通过光纤相连，Ovation系统是标准模件，根据需要精确地配置过程管理系统。小规模的安装可以扩展到最多包括254个智能模块（指站），每个站是独立的模块并能完成不同的功能。控制器是个站，包括目前工厂设备上带有传感器的I/O卡。把传感器测量的点值通过每个站在数据高速公路上的广播。 2 控制系统基本组成 本钢６#高炉有３０个风口、3个出铁口，采用串罐式无料钟炉顶布料装置。设有三座内然式热风炉1HS、2HS、3HS。设有３座热风炉1HS,2HS,3HS。煤气清洗系统，从高炉炉顶集气罩出来的高炉煤气经上升管、下降管进入重力除尘器，一次净化后的煤气自捕捉器肩部的管道排出进入二级文式管，二级文式管与一级文式管相同，但在喉口处安装了压力调节阀进行压力调节控制。 从高炉送出的高温、高压煤气经清洗设备除尘后，送到余压发电装置，即TRT余压发电系统的减压阀组，然后经入口碟阀和启动阀、电液插板阀、紧急切断阀、可调静叶，进入透平膨胀做功。透平带动发电机发电。TRT与减压阀组之间形成并联关系。膨胀后的低压煤气经出口插板阀，送煤气主管道。 2.1 硬件配置 本钢的Ovation系统配置有控制站、操作站、网络设备、系统软件、应用软件拓扑结构如图1所示。   1 x 2 x 3 x 4 x 5 x 6 x 7 x 8 x 9 x ……… 23 x 24 x 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x 6 x 7 x 8 x 9 x ……… 23 x 24 x Ovation网络采用了星形冗余拓扑结构的以太网配置,有一对根交换机(ROOT SWITCH),以支持每个占有冗余连接点。，，。，。，，。G电缆介质转换器将光信号转换成电信号，连接到208操作站的网卡上，实现了控制信号的远距离传输。Ovation系统在6#高炉项目中使用了6对控制站，它们分别用于槽下、高炉本体、炉顶、热风炉、水渣、喷煤和制粉。 控制站采用冗余配置，有一个主处理器和备用处理器，每个处理器都有自己的NIC(网卡)为了保证冗余通讯,一对冗余的处理器上的NIC分别连接到不同的交换机。控制站有2条I/O总线，1条I/O总线可以带8个I/O分支,每个I/O分支上又可以连接8个I/O模件,因此每个控制站最多可以带128个I/O模件,完全可以满足控制要求。 I/O模件由两部分组成,一部分是特性模件,另一部分是电子模件,采用不同的特性模件可以接受不同种类、不同量程的信号。HAI模件由于附带了HART协议,它主要与带HART协议的变送器相连接,可以实现远程调校变送器.HSAR模件是高速的4～20mA模拟量输入模件,采样时间最快可以达到10ms，主要用于需要高速采样信号的控制区域。DI模件接受的信号类型是电位信号,有别于CI模件接受的接点信号。RTD模件直接接受热电阻信号,可以采用二线制、三线制、四线制三种类型,需要在硬件类型里对模件进行组态。PCRR模件是专门为远程I/O配置的,远程I/O通过PCRR模件与控制站相连,实现通讯与控制。 高炉配置了6台操作站和3台工程师站。操作员站分别用于炉顶、上料、高炉本体、热风炉、水渣、喷煤与制粉。 2.2软件配置 ovation系统操作站使用的硬件平台是SUN公司的Ultra 5和blade150计算机，操作系统使用的是SUN公司的solaris 系统，应用软件是西屋公司的ovation系统。 ovation系统软件提供了一个Power Tools软件包,利用其可以实现对控制站和操作站编程。我们利用WEStation Config Tools 可以组态网络,装载软件服务器,通过软件服务器向操作站装载软件、操作员画面等系统