0 引言

　　隨著高爐冶煉技術的提高，對高爐供水要求也進一步提高，高爐供水壓力流量等參數的穩定程度直接關系到高爐的壽命，為此本文從高爐安全穩定供水的角度對天津鐵廠的高爐供水問題進行探討。

1 概述

　　高爐供水系統包含4套6000伏710KW普通高壓泵(101泵、103泵、105泵、107泵)和4套6000伏1400KW高壓液阻軟起動高壓泵(102泵、104泵、106泵、108泵)，分別兩兩互投。另外還有12套臺380伏55KW的冷卻用噴淋泵。

　　每套高壓泵含6KV高壓泵一臺、出口閥門一套、電接點壓力表一個。1400KW的高壓泵還包含一套高壓液阻軟起動柜，軟起動器串接于鼠籠式電機主回路上，利用其平衡的三相電阻隨溫度的特性。當該電阻能入電流時，電阻體溫度逐步上升高而電阻值逐步減小，從而使電機端電壓逐步升高，起動轉矩逐步增加，以實現電機平衡起動且降低起動電流的目的。高壓軟起動柜通過高壓開關柜(起動控制柜)接入電機起動同路，該高壓開關柜具有起動電動機和切斷供電回路，使高壓熱變電阻器獨立完成起動過程時具備保護功能、避免長期帶電。該高壓液阻軟起動柜起動電流為電機額定電流的2倍～3.3倍，降低了電機起動發熱，有效的延長電機使用壽命，確保一次啟動成功，不受電網電壓波動和負載變動的影響，啟動平穩，對機械設備無沖擊。

2 控制系統詳細配置

　　基于高爐供水系統安全的重要性，該系統PLC控制器選用德國西門子公司S7—400系列中高可靠性的SIMATICH系統中的H系列PLC，該系列PLC具有高可靠和安全性，通過將發生中斷的單元自動切換到備用單元的方法實現系統的不中斷工作，H系統通過部件的冗余實現系統的高可靠性，經過MTBF計算方法計算出的SIMATIC H系統的平均無故障時間為CPUl5年，10模件50年。S7．400H是西門子提供的最新冗余PLC，由于其是SIMATIC S7家族的一員，著意味著其同樣具有SIMATIC S7的一切先進特性。

　　PLC系統具體配置如圖1所示。因為S7—400H系統中有兩個CPU同時工作，CPU間沒有切換時間，IO為主動冗余，因此該系統具有：

圖1 PLC系統具體配置圖

　　1)平滑的主從切換；

　　自動事件同步；　　集成的錯誤識別和錯誤定位功能；　　運行中所有部件的更換；　　CPU的無擾動切換和切換期間的輸出保持；

　　2)控制說明

　　101和103泵、105和107泵、102和104泵、106和108泵四套泵組內兩兩互為備用，具體控制模式如下三種：

　　(1)監控計算機遠程手動控制模式；　　(2)監控計算機自動控制模式；

　　(3)監控計算機互投聯動控制模式；

　　在監控計算機遠程手動控制模式中根據調度指” 令和現場反饋信號操作人員手動啟動泵和出口閥門。

　　在監控計算機自動控制模式中根據調度指令和現場反饋信號，計算機自動檢測需啟動泵的出口閥門到位狀況，并根據閥門狀態判斷先啟泵或關閥(啟泵前閥門必須關到位)。泵啟動后，根據電接點壓力表的反饋信號開出口閥。停泵時，PLC控制系統首先關閉閥門，閥門關到位后停泵。泵意外故障停止運行時，PLC控制系統首先無條件的關閉閥門，然后給出一停泵信號。以上是自動控制模式的控制流程。在監控計算機互投聯動控制模式中泵的啟動和停止無須人工參與，泵組根據壓力變化自動啟動和停止相應設備，并在運行狀態泵意外停止運行的情況下，自動啟動相應的備用互投泵。

　　以上功能的實現是建立在高可靠和安全的S7-400H系列PLC的可靠運行的基礎之上。

3 結束語

　　高爐供水系統是高爐的血液，一刻也不能停，高可靠和安全的西門子S7—400H系列PLC保證了供水系統的穩定運行，同時其在線運行更換部件的性能也實現了控制系統維護對高爐供水無影響的功能。另外，在高爐供水本站的設計中，盡最大可能提高自動化的程度是一個主要考慮因素，如水壓的高、低報警；水位的高、低報警及與補充水閥連鎖；在線的水泵、電機軸承的溫度、振動報警與泵站的綜合自動化系統結合，實際應用中收到事半功倍的效果。