随着微处理器、大规模和超大规模集成电路的迅速发展，通讯技术的广泛应用，在传动和过程控制领域中，传统的监控设备很大程度上被PLC、DCS等现代化控制系统所代替，特别在改建、新建的项目中更是如此。马钢第三炼钢厂吹氩站控制系统的改造，采用了西门子的PLC（S7）控制系统，取得了成功，一次投运后，不仅完全满足工艺要求，而且运行安全可靠。

　　2工艺流程简介转炉出钢后，钢包车经动态轨道衡称重，并将钢水运送到吹氩站，操作工接上吹氩软管进行底吹氩处理，均匀钢水温度和成份。一定时间后，由测温枪和取样枪进行测温取样，取样经风动送样装置，送到光谱分析仪检测，检测后的合金成分由化验室送入相应吹氩站的操作站，并经计算得出所需合金的种类及重量数据，根据操作站来的数据，对钢水进行自动或手动加合金。合金经料斗称重后，由振动给料器，经溜槽送入钢水。1Y ~3吹氩站还设有喂线机，根据钢种需要设定喂线长度、喂线速度，进行喂丝处理。通过测得的温度数据，经操作站计算后，发出加废钢重量的数据，加废钢可自动或手动进行。废钢经料斗称重后，由振动给料器，经溜槽送入钢包，后根据工艺要求再进行测温取样，进行成份温度的调节。通过以上各工序可以调节钢水成分，生产出不同品种的钢材，送往各连铸机。

　　3系统硬件配置系统配置如所示。

　　-400可编程控制器作为主控制站，CONTE工控机作为操作员站。共有3个主控制站，4个操作员站。它们分别对应3个吹氩站和LE炉，并通过FMS网络连接起来。每个主控制站分别采用ET2000M作为从站，并通过PROFIBUS―DP网连接。

　　3系统功能氩气顶底吹压力控制系统吹氩台设有顶吹氩和底吹氩装置，正常情况下使用底吹氩，在底吹氩出现故障时，使用顶吹氩装置。吹氩的目的是使钢水温度均匀，吹氩的氩气压力过大则会引起钢水沸腾、飞溅，压力过低则会达不到均匀搅拌的目的，因此，氩气的压力必须控制在一定的值。现场压力仪表检测的压力信号送入控制器模入板，该值经过转换后与控制器中PID模块的设定值进行比较，其偏差经PID运算后送输出模板，输出4=20mA的控制信号给现场调节阀，从而达到稳定压力的目的。在编程时还应设置手/自动切换开关，以保证自动失灵时可以切换至手动操作。

　　吹氩站合金称量下料控制功能吹氩站合金称量下料控制是根据操作站计算得出的添加合金的数据，进行自动加合金，并具有称重自动去皮、清零、补偿等功能。遇到断料卡料、皮带故障等发出联锁及报警信号。其主要功能如下：1A、2吹氩站共用一套合金上料系统，有四个高位料仓，四个称量斗，一条双向皮带组成，下料过程是高位料仓的料经变频器控制的振动给料器送到各自对应的称量斗，称量斗称重后，振动给料器将料下至可逆皮带，可逆皮带将料送到1或2吹氩站的钢水中。3站和LF炉共用一套上料系统，与1、2吹氩站类似。PLC程序将按所示流程图自动启动相关设备先启动1号和3号高位料仓的振动器，并根据称量料斗的称重信号，在达到切换值时，振动速度切换至慢振，在达到设定值时，自动停振。

　　当1称量料斗、2称量料斗的料排空时，PLC程序将自动停止称量料斗，同时启动2号和4号高位料仓的振动器，工作方式同前。当1称量料斗、2称量料斗的料第二次排空时，皮带机延时1分钟，以将其上物料排空后停止运行，至此合金加料完成。

　　另外，在自动过程中，也可以使用‘’加合金停止“命令人为中断合金加料过程。此命令为非正常操作，PLC接到此命令后，将立即停止加料，并保存数据（合金的下料量、合金称量斗的重量等）。若要继续完成该项加料任务，则只需再次按下”加合金开始“按钮即可。

　　通过设定提前量补偿：由于高位料仓振动的惯性作用，即使PLC发出停止振动命令后，高位料仓的余振也会使合金料落下一些，造成下料控制不准确。因此，在合金加料自动控制程序功能块中设有下料提前量，通过调整提前量可对1=4高位料仓的不同的余振量分别赋予不同的校正值，以提高合金下料控制的准确性。

　　通过修改振动频率补偿：由于高位料仓所装的合金料的颗粒大小、多少（料位高低）及机械振动装置变化等原因，有时会出现堵料现象或下料太快而造成下料控制不准等情况。

　　因此，在合金加料自动控制程序功能块中设有快、慢等二挡振动频率，通过调整振动频率可对1= 4高位料仓的不同状况分别赋予不同二挡频率值。通过以上措施，系统称量误差可控制在1D内，满足实际要求。

　　称量斗在下完料后，可能因为某些原因使料斗称的称重信号出现零漂现象，此时必须对料斗称进行清零处理，使其回到零点，避免下次称量时出现误差。

　　钢包中的钢水除了添加合金外，还需要添加铝丝等，铝丝的添加是通过喂线机来实现，喂线的多少是通过控制喂线的长度来实现。喂线长度，设定后，则在PLC程序中计算出相应的脉冲数。高速计数器累计实际脉冲数，当累计到给定脉冲数后发出，喂线停止信号，喂线过程结束。

　　人机界面将以画面方式显示工艺流程中的各种测量值、报警状态、设备状态、报表查询，进行各种操作。监控软件采用西门子的WINCC软件，该软件功能强大可以方便的进行各种组态，通过它的全局脚本进行编程还可以实现各种复杂功能。

　　5结束语综上所述，马钢第三炼钢厂吹氩站PLC控制系统具有较高的控制水平，它解决了：（1）较大型、具有较高功能的PLC系统软件的编制；（2）系统的各种数据通讯；（3）操作站画面及软件的编制等问题。从2000年2月正式投运以来，证明该系统运行稳定，控制确可靠。为今后PLC自动控制系统的设计提供了有益的经验。

　　陈志军，男，1871年5月出生，大学，工程师，现从事自动化软件设计、编程、调试工作。

　　（上接第64页）三点数字量为片选信号，来选择个位、十位、百位显示。选用带译码的七段译码LED作显示器件。软件设计中DBW30为PLC内部数据，DBW32供BCD码暂存用，M25.0、M25.1、M25.2作为过程暂存点，DBW20、DBW22作中间结果暂存字，QB1为PLC数字输出模板地址，其中Q1.0选信号。<1.4对应个位显示。<1.5对应十位显示，<1.6对应百位显示。

　　程序处理总的流程是：将内部数据传至DBW30，该值是整数值，经整数转化为BCD码。

　　=211为百位BCD码。数字显示数据传送顺序是：个位0十位0百位0个位，循环执行。步进行个位数位读数。将转化为BCD码的BDW32跟16进制的000F进行与操作，留下20=23位，其余24=215位置0.再与16位制的00E0进行或操作，使片选信号个位为选通状态，十位、百位进入锁存状态。将此状态进行PLC数字输出，控制显示器件。该状态结束后，个位、十位、百位进入锁存状态。经过一个扫描周期后，进入十位的数位读数。将B⑶码的DBW32跟16进制的00F0进行与操作，留下24=2"位，其余的位置0，尔后进行逻辑右移4位，使十位的BCD码与数据位对齐，再跟16进制的00D0进行或操作，使十位的数位为选通状态，个位、百位为锁存状态。将此进行PLC数字输出、控制显示器件。该状态结束后，个位、十位、百位又进入锁存状态。并经过一个扫描周期，进入百位的数位读数。将BCD码的DBW32跟16进制的0F00进行与操作，留下28 =211位，其余的位置0，再进行逻辑右移8位，使百位的BCD码与数据线地址对应，再跟16进制的00B0进行或操作，使百位的片选信号为选通状态，个位、十位为锁存状态。并将进行PLC数字输出控制显示器件。该状态结束后，个位、十位、百位等进入锁存状态，并经过一个扫描周期，再重新进入个位数位读数与显示控制，周而复始，个位、十位、百位读数、锁存循环执行。

　　4结束语本例已在福建三明钢铁厂棒材轧钢生产线中，实际应用于操作台与现场的数字显示。在2年多的运行情况表明，这种显示方式工作稳定、显示清晰、无闪烁现象。对连接到外部现场的数字显示部件，也节省了数字显示信号传输电缆，传输方式更简便。如果在需要对多个数字显示器件传送数字显示信号，采用这种共用数据线加选位片选信号方式传送数字显示信号，可以少用PLC数字输出口，系统更简单、设备更省、更有应用。

　　黄天明，男，1954年8月出生，大专，工程师，现从事电气自动化专业工程设计、施工管理、设备管理工作。