基于S7-300 PLC的大型電弧爐控制系統

2 工藝實踐
由該控制策略組建的自適應控制系統已在某鋼廠調試通過，并能可靠正常運行。運行結果表明，該系統控制精度高，可靠性高，動態響應速度快，弧流控制穩定。提高了電極升降調節的快速性，可以保證電極平穩調節。
2．1 系統硬件
電極升降自動控制系統結構框圖如圖2所示，圖中僅畫出A相電極控制框圖，B，C相和A相相同。

主要部分簡介如下：
PLC選用西門子公司的S7-300 PLC作控制器。用于向上和上位機通訊，接受上位機的命令，并將工業現場的工況如實向上位機傳送。將弧流、弧壓數值、限位開關、繼電器、電弧爐變壓器的各種保護電磁閥的狀態、斷路器的分合閘等信息送給工控機。向下接受各種模擬量和開關量信號。同時控制三相伺服閥、液壓缸系統和各種現場設備。
上位機選用工業控制計算機，通過工控軟件WINCC實現與下位機的對話，通過現場總線Profibus網對系統進行實時監控。
電流采集單元：由于電弧爐變壓器的二次側電流高達數萬安培，因此將電流互感器安裝在一次側。電流采集單元的采集板將檢測到的相電流轉換成0～5 A的信號，再轉換成4～20 mA的電流信號，接到PLC的AI模塊中。同時將電壓互感器檢測到的信號，一方面給顯示電路，一方面給PLC的AI模塊。
伺服閥、液壓缸系統是電極升降控制系統的執行裝置，由電液伺服閥、液壓缸、背壓閥、換向閥等組成。該系統的液壓力為9 MPa。
2．2 軟件流程
系統用S7-300 PLC作為控制器，其軟件流程如圖3所示。

3 結 語
系統采用可靠性高，抗干擾能力強的S7-300 PLC作控制器。在此給出了采用靈敏度自適應控制的控制方案，對電弧爐的電極進行自動控制，克服了外界環境對電極控制的影響。該系統已在某煉鋼廠可靠運行。達到了降低電爐電耗，減輕工人勞動強度，提高產品質量的目的。