可編程控制器——PLC是以微處理器為基礎，綜合計算機技術、自動控制技術和通訊技術發展而產生的一種新型工業控制裝置，它具有結構簡單、編程方便、可靠性高等優點，已廣泛用于工業過程和位置的自動控制中。

　　重慶鋼鐵有限責任公司環保搬遷新建2500m 高爐的水渣處理系統采用西門子SIMATIC S7-300可編程控制器進行自動化控制，通過西門子軟件STEP7與WINCC對系統所有電氣設備運行及模擬信號進行實時監測和功能控制，完成數據處理、報警、顯示、停機聯鎖保護等功能。在實際生產過程中具有穩定性高，可靠性強，操作維護簡便的特點。

1、工藝簡介

　　高爐水渣處理系統主要由水渣粒化裝置、水渣過濾裝置、水渣輸送裝置、粒化循環水系統、補充水系統、事故供水系統、清洗水系統及壓縮空氣系統組成。

　　出鐵口放出的高溫液態渣從渣溝經溝頭進入粒化器，被高速旋轉的粒化輪機械破碎，并沿切線方向拋出，同時受粒化器內高壓水射流冷卻和水淬作用形成顆粒水渣。隨后，渣水混合物進入到脫水器中的渣水混合物經過渣水分配器分配后，均勻落人脫水器篩斗中，通過篩斗中的篩網實現渣水分離，成品粒化渣留在篩斗中，水則透過篩網流入回水槽中。隨著脫水器的旋轉，篩斗中的渣慢慢上升，達到頂部時翻落下來進入受料斗，通過受料斗下面出口落到膠帶運輸機上，經轉運站及轉運膠帶運輸機外運。熱水進入一、二級沉淀池，經過濾沉淀后由粒化泵送回粒化器處循環使用。沉淀在池底的渣定期由抓斗吊撈出放置在脫水平臺上濾水，再用抓斗吊轉運到皮帶機上進入水渣外運系統。

2、控制系統設計

　　由于水渣系統運行的正常與否將直接影響到整個煉鐵生產過程，因此沖渣控制系統必須具有快速數據處理、高運行穩定性的性能。重慶鋼鐵環保搬遷新建2500m高爐水渣處理分為南、北水渣兩套系統，均采用西門子S7—300系列PLC。

　　S7—300 PLC通過模塊化結構設計，各種單獨模塊之間可進行廣泛組合和擴展。它的主要組成部分有機架、電源模塊、中央處理單元模塊、接口模塊、信號模塊、功能模塊和通信處理器模塊等。S7-300PLC采用緊湊的、無槽位限制的模塊化組合結構，根據應用對象的不同，可選用不同型號和不同數量的模塊，并可以將這些模塊安裝在同一機架(導軌)或多個機架上。

　　2.1 硬件配置

　　本系統使用SIEMENS S7—300CPU模塊CPU315-2DP中央處理單元，其內部定時器達到126個，掃描1000個指令需10ms，足以滿足現場控制的實時要求。它自帶DP接口作為DP網絡的主站，數據傳輸速率最大可達12Mbps，集成了系統內部通訊網絡功能，實現對

　　系統各設備工作狀態監控與控制。選用數字量輸入模板6ES7 321-1FH00-0AA0實現粒化器，脫水器，粒化泵，皮帶，電動閥等電氣設備的數字量信號如運行狀態，故障等信號進行采集監控。選用數字量輸出模板6ES7 322-1FH00-0AA0對系統各電氣設備的啟停，電動閥的開關進行數字量輸出控制。選用模擬量輸入模板6ES7331-7KF02—0AB0實現系統內部溫度，流量，壓力，轉速等所有現場儀表檢測信號的采集。選用模擬量輸出模板6ES7 332—5HD01—0AB0對粒化器，脫水器的轉速進行變頻調速控制。

　　2.2 軟件設計

　　本系統采用西門子編程工具STEP7和完成硬件組態、參數設置、PL C程序編制、測試、調試和文檔處理。用戶程序由組織塊(OB)、功能塊(FB／FC)和數據塊(DB)構成。其中OB是系統操作程序與應用程序在各種條件下的接口界面用于控制程序的運行。FB、FC是用戶子程序。DB是用戶定義的用于存儲取的存取區，與其相對應的DB塊就可實現上位機監控軟件WINCC與STEP7程序的數據接口。

　　監控軟件WINCC完成對水渣處理過程各種工藝數據的設定、控制和畫面監視，并具有進行報警提示、報表生成、數據存儲歸檔、歷史實時趨勢顯示等功能。

3、控制系統實現功能

　　(1)高爐渣處理設備粒化裝置啟動順序：粒化裝置運行時，系統正常啟動順序如下：啟動皮帶機一啟動脫水器一啟動水系統設備一啟動吹掃脫水器壓縮空氣電動閥門。

　　(2)粒化裝置設備停車順序：與啟動順序相反。

　　(3)水池液位與補水閥聯鎖實現自動補水。當PLC接收到的循環水池液位低于預設的報警液位時，系統發出報警并自動打開回用水補水閥向循環水池進行補水。當水池液位高于高水位報警值時，如果回用水補水閥處于開閥狀態系統則輸出關閥信號，實現循環水池自動保持正常液位。

　　(4)循環水泵和循環水池液位聯鎖，當循環水池超過最低水位時循環水泵停止運行并發出故障報警。出口電動閥啟停關系為泵開閥開，閥停泵停。

4、結語

　　重鋼環保搬遷2500m 高爐自投產以來，運行效果良好。水渣處理自動控制系統實現了實時調節水、畫面監控、報警、趨勢記錄、流量累計等一系列功能。具有運行可靠，操作容易，維護方便，控制精度高等優點。該系統的應用達到了提高生產效率，增加經濟效益，降低消耗的目的。對整個高爐的正常運行，起著十分積極的作用