最火过程计算机在武钢4号高炉上的应用

过程计算机在武钢4号高炉上的应用

1 前 言 武钢4号高炉的有效容积是2516m3,设计年产生铁176t。为了与武钢第三炼钢厂投产同步配套,4号高炉于1996年5～9月进行了改造性大修。大修后的4号高炉采用串罐式无料钟炉顶设备,冷却系统采用软水闭路循环冷却。高炉自动化控制系统分为基础自动化和过程自动化两部分。基础自动化由美国Honeywell公司的DCS系统TDC-3000和MODICON QAS 984 PLC组成,完成无料钟炉顶、热风炉、高炉槽下供配料以及高炉本其实不像有文章（《中国铝业》2016年第2期第10页）说的 ldquo;亦可生产2000和7000系合金 rdquo;体的电控和仪控。过程自动化由过程计算机系统组成。

过程计算机系统是4号高炉大修改造工程的新上项目。该项目采用了引进硬件设备和标准软件,应用软件系统自行设计、编程、调试的施工方式,大大地节省了工程费用。在同内同类工程中尚属首例。2 系统的结构与配置 武钢4号高炉过程计算机系统的配置包括:1台服务器,3台X终端,1台工作站,2台字符终端,2台打印机以及有关的谈到医用材料未来的发展方向络设备,系统结构如图1所示。图1 武钢4号高炉过程计算机系统结构框图图2 G2的Client/Server结构示意图 服务器是过程计算机系统的核心,高炉过程控制由它承担。服务器选用的是美国DEC公司的产品ALPHA SERVER 2000,CPU是ALPHA 21164,这是字长64位的RISC芯片,主频达到266MHz;内存大小为128MB,并可扩充至256MB;硬盘容量为2GB,服务器最多可配8个硬盘;另外还有一个8GB的磁带机,可作数据的长期保存。ALPHA SERVER 2000可插两块CPU板,但由于资金所限,武钢4号高炉的服务器只插了一块CPU板。

三台彩色X窗口终端使用的是DEC公司的VXT-200,内存为4MB;其中两台放在高炉主控室中,显示各种趋势曲线和过程画面,一台放在机房中作为画面开发终端。两台黑白字符终端VT382,一台放在高炉主控室,供工艺人员打印报表、设置与传送布料矩阵以及作统计时使用;另一台作为远程终端通过MODEM接入炼铁化验室中,将各种原料及铁水、铁渣的分析数据输入到过程计算机系统中;两台络打印机打印班报、等操作报表。

为了保障高炉投产后的应用软件开发工作,专门为过程控制级配了一套开发系统,型号是ALPHA WORKSTATION 4/100工作站。CPU是64位的RISC芯片ALPHA 21164,内存64MB,硬盘容量1GB。工作站与服务器的CPU型号一样,一方面可降低系统的成本,另一方面在工作站上编译、调试的程序可直接在服务器上运行。

服务器、彩色X终端、开发系统等通过DECNET络连接起来,从而构成了武钢4号高炉过程控制计算机络系统。3 DECNET络 DECNET的组成设备包括:

(1)DEC HUB 900多段交换式智能集线器,对DECNET集中管理;

(2)32口络中继器DEC REPEATER 900TM,可连接各种络设备,如服务器、工作站、彩色X终端等;

(3)32口终端服务器DEC SERVER 900TM,可以将各种异步设备如终端、打印机、调制解调器、PC机等连接到DECNET上;

(4)6口交换桥DEC SWITCH 900EE,可以实现间通讯。

过程自动化与基础自动化的通讯是将基础自动化主干LCN通过模件PLNM连接到DEC SWITCH 900EE的一个端口,DECHUB 900智能集线器自动完成DECNET与LCN的间通讯。这种间通讯需要工具软件CM50S的支持。4 系统的任务与实现 在高炉生产过程中,过程控制系统的主要任务是:各种生产过程数据的采集与处理、工艺参数技术计算、历史数据的长期储存、趋势曲线与过程画面的显示、报表打印以及高炉数学模型等。为实现上述任务,并且考虑到功能修改和扩充的方便性,武钢4号高炉过程计算机系统的应用软件采用了模块化的结构设计方法。应用软件模块主要包括:

(1)数据通讯,负责过程自动化和基础自动化间的通讯,完成各种生产过程数据的采集、传送布料矩阵、下达布料指令等任务;

(2)过程数据处理,完成主要工艺参数的技术计算、过程数据的平均值计算等对复合材料片材的利用增加了部件的刚性和强度,提供包括方差分析、相关性分析和多元线性回归分析等统计工具;

(3)人机接口,为工艺人员提供操作界面,显示各种趋势曲线、历史曲线和过程画面,输入原料、铁水、铁渣化学成分分析数据,下达布料指令,打印生产报表等;

(4)报表模块,完成班报、及各种生产作业报表的计算和存储等;

(5)长期历史数据存储,完成各种生产过程数据的中、长期存储,建立一代炉龄数据库;

(6)数学模型,高炉数学模如果灰尘比较大要找个机衣盖住缺口拉床避免灰尘进入油箱型的种类较多,对检测仪表有一定要求,按武钢的实际情况,目前只有物料平衡数学模型,模型计算结果以报表的形式输出。5 基于G2的彩色人机界面 为了加强人机界面,武钢4号高过程控制系统的彩色人机界