摘要：西门子S7-400H冗余系统在高炉上料系统中发挥着非常重要的作用。与其他系统相比，冗余系统具备明显的优势，从程序编辑方面来说更加简洁，从配置设定方面来说更加合理。能够在最大程度上降低高炉系统运行过程中的间隔停止时间，并可以有效使设备运行更加平稳顺畅，在提高产量和效率方面也具有明显的作用，受到了人们的普遍欢迎。本文根据实际情况对冗余系统的构成部分和方案进行了分析和研判，为以后相关工作的开展提供有益的借鉴。
关键词：S7-400H；冗余系统；高炉上料系统
引言：
随着经济社会的全面进步，科学技术的发展也是日新月异，在高炉系统的技术方面也在不断的更新换代之中，面对信息时代来临的大环境、大背景之下，智能化、信息化也成为了高炉系统技术发展的大势所趋。在高炉系统运转的过程中，有一个非常关键的环节必须要科学把握，那就是上料系统。上料系统主要是作用就是将冶炼所需的矿石、燃料等按照规定的程序运送到高炉顶部。在这个运送的过程中要最大程度地确保不出现故障，否则将会对整个生产环节都会产生十分严重的负面影响，也会给生产企业带来一定的利益损失。
根据多方面的实践证明，在高炉上料环节运用西门子S7-400H冗余系统，可以有效的预防矿石和燃料运送过程中事故的发生，保障整个上料环节平稳运行。因其具有强大的纠错功能，可以在最大程度上防止因为CPU出现问题或者编程控制停止运行而导致生产停滞、设备损坏的情况出现，能够有效地确保经济利益不受损失，因此其运用具有十分重要的作用。
一、上料工艺要求
当前使用最广泛的高炉上料方法有两种：一种是斜桥料车，在传统的高炉运行中多采用斜桥料车的方式上料，在当前，我国现有的大部分高炉均采用这种方法。斜桥料车上料方法又分双料车和单料车，单料车的上料方式因为其局限性被逐渐抛弃，只有一些小规模的高炉还保留有单料车上料方法。另一种是胶带传送。与传统高炉的上料方式不一样，近年来，一些新建的许多高炉多采用胶带传送到方法进行上料。在当前越来越高效率要求、高强度要求的情况下，胶带传送的上料方式在上料和赶料水平方面都具有非常好的适应性。无论是哪种上料方式，都有着非常严格的技术要求，在对矿石和和颜料的输送过程中，必须要确保全部阀门和编码设备运行正常平稳，无论哪里出现事故，都会对整个上料系统产生影响，甚至会对整个生产环节产生不利影响。
二、硬件配置要求
在系统配置之前，要对于整个高炉上料系统的组成部分和运转流程进行充分的了解，按照与之相配套的参数和要求，科学合理地设计城区和图像监控组成部分，这就需要对操作台、S7-400H冗余系统编码程序以及现场仪表进行有机组合。在上料系统控制方面选择西门子S7-400H冗余系统，可以有效地提高纠错功能，在一些对于稳定性要求高的上料系统中，这一点显得非常重要。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这这里需要注意的是，由于工业区域或单元网络冗余以及上位机、下位机两者的通讯顺畅要得到保障，因此，每台上机位都需要单独配备西门子CP1613网卡通讯卡，然后将其通过交换机分别与两个冗余的CP443工业局域网模型相连接，已组建两个独立的工业局域网络，这样就可以在两个局域网相互之间实现备份，当其中一个局域网通讯发生故障的时候，作为热备的中央处理器就可以自主切换到另一个局域网通讯，并以其作为主处理器。另外西门子S7-400H冗余系统在编程控制方面拥有高效率自主备份的性能，“备份的时间短、准确度高[1]”，因此在主系统发生事故的时候，能够在最短的时间内将系统转换到备用系统，这个转换的时间通畅都是以微秒为单位来计算的，这种瞬时无扰动的自主切换能力，能够有效地保障生产的平稳运行。
三、软件设计要求
（一）自动控制设计
在自编程软件的选择上可以采取西门子出品的最新版的plc编程软件STEP75.5，其优势在于可以完全按照高炉上料系统的操作程序，实现自动控制的功能。一是实现槽下设备进行联动控制。对高炉冶炼所需的矿石和燃料根据配料单实现自动称重，准确掌握进入高炉的量，还可以将理论值和实际操作之间的误差准确的计算出来，自动修正误差。二是实现高炉炉顶设备的自动控制。生产工作人员填写料单后，通过对变频器控制的交流电机的操作，实现对布料溜槽的倾斜度和旋转的自动控制，采用两套变频设备，这样做的目的是为了相互备用，就可以实现其中一条设备发生故障时，另一套设备可以继续工作，不影响生产。
（二）监控软件设计
建议使用由西门子公司开发的数据采集和监控系统WinCC7.0系统，这套软件系统“能够实现对自动化控制的高效率监控[2]”，同时也能够与西门子S7-400H冗余系统自主匹配。基于WinCC7.0设计的高炉上料监控系统具备自主控制、联锁安全、信息归档和历史查询的功能，可以更加直观地监控上料设备的运行状况。
四、结束语
在高炉上料系统控制方面，西门子S7-400H冗余系统发挥着非常重要的作用，能够最大程度满足生产的需要，具有非常强大的纠错功能，能够在第一时间发现问题并及时处理和纠正，对于高炉系统的平稳运行具有十分可靠的保障作用。在实际生产实践的过程中，西门子S7-400H冗余系统几乎不会出现因为控制系统方面的问题而导致生产效率低下的情形。在实际操作中，与其他系统相比，西门子S7-400H冗余系统的运转更加平稳、保养更加便利，能够在最大程度上确保高炉系统运转的稳定性和高效性，能够有效提高生产效率，使经济利益最大化。
参考文献：
[1]闫新宏.西门子S7-400H冗余系统在高炉上料系统中的应用[J].机械工程与自动化,2017(2):185-186.
[2]孙善川,王杰锟.西门子S7-400H冗余PLC系统在承钢5号高炉喷煤系统中的应用[J].科技与企业,2016(8):100-100.
论文作者:宋林昊,李满
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/5/23
标签：高炉论文; 系统论文; 冗余论文; 设备论文; 平稳论文; 矿石论文; 作用论文; 《基层建设》2019年第5期论文;