6ES7512-1DK01-0AB0性能参数
1 引言
在高炉的控制参数中，炉顶压力是非常重要的参数之一。炉顶压力的控制精度直接影响高炉的顺行、产量。唐钢2560m3高炉不仅要实现高炉顶压的稳定控制，还要实现唐钢北区动力厂与之配套的余压发电（TRT）的高效运行，在顶压稳定的同时使发电功率大化。
2 工艺对象简述
唐钢2560m3高炉的顶压控制由减压阀组及唐钢北区动力厂与之配套的余压发电(TRT)设备组成，如图1所示。
图1 炉顶压力控制阀组体系结构
减压阀组由4个阀组成：自动阀、量程阀、快开阀、遥控阀组成。
自动阀：在减压阀组控制顶压时实现自动调节。
量程阀：在自动阀自动控制时起辅助调节作用。
快开阀：用于TRT故障时与减压阀组快速切换，在高炉减压阀组控制顶压时，作手动阀用。
遥控阀：用于中控时应急手动控制顶压及高炉顶压超高限时紧急连锁，防止损坏炉顶设备。
TRT主要由调速阀、透平机静叶、发电机组等设备组成。
调速阀：用于调节透平机的冲转转速，使之达到发电机发电所需的额定转速，保证发出的电为50Hz。
透平机静叶：在TRT控制顶压时调节顶压，并调节发电功率。
工艺上要求在顶压稳定的同时TRT的发电功率大化，这样就要求高炉产生的煤气全部流经TRT，充分利用高炉顶压与管网煤气的压力差进行发电。也就是说在TRT控制顶压时，正常时要求减压阀组的所有阀门均处于关闭状态。为了方便控制与切换采取双方共用一个顶压PID调节器，高炉操作人员随时可以根据炉况调整顶压的设定值，通过减压阀组或TRT的静叶进行调节顶压，切换后TRT人员也可以直接控制减压阀组的自动阀、快开阀。
3 系统方案
唐钢二铁2560m3高炉使用RECKWELL公司的PLC5控制系统，唐钢北区动力厂3#TRT系统使用ABB的PLC系统。控制原理如图2所示。
图2 高炉炉顶压力控制原理图
高炉切换到TRT控制时，高炉顶压调节器的输出值输出到TRT，这时TRT系统逐渐减少对自动阀的输出，加大对透平机静叶的输出，直到自动阀全关，量程阀依据与自动阀的连锁全关，这时减压阀组的阀全部处于关闭状态，高炉顶压调节器从控制自动阀完全控制静叶。但自动阀与静叶毕竟是两个不同的执行机构，传递函数不同。如果高炉顶压调节器的PID参数还沿用自动阀的值会造成顶压波动增大。所以当切换后自动阀全关时，TRT系统将适应静叶的PID参数传到高炉的顶压调节器。
TRT切换到高炉控制时，TRT系统逐渐减少对透平机静叶的输出，加大对自动阀的输出，直到静叶全关。正式切换高炉控制，高炉顶压调节器的输出值直接输出到自动阀，高炉控制系统将适应自动阀的PID参数再传到高炉顶压调节器，切换完成。
当TRT紧急故障时，静叶全关，高炉顶压调节器的输出值输出到自动阀，快开阀紧急打开，保证顶压不超限。缓慢关闭快开阀，自动阀在高炉顶压调节器的作用下开始调节顶压。快开阀全关后，正式切换高炉控制，高炉控制系统将适应自动阀的PID参数再传到高炉顶压调节器，切换完成。
无论切换与否，高炉自动阀、量程阀、快开阀、遥控阀的阀位信号，高炉顶压高选后的压力信号，顶压设定值信号都实时传送到TRT，以便TRT对高炉顶压进行监视。炉顶压力控制流程如图3所示。
图3 炉顶压力控制流程图
4 结束语
本文所述的控制系统已于2000年12月正式投运，由于实现了减压阀组、透平机静叶双PID参数控制，正常情况下顶压设定值为200kPa，减压阀组、透平机静叶控制时顶压波动范围均在+1.5～-2.5kPa之间，为高炉的稳产、高产提供了有利保证。
福特吉龙车身装配工厂的机器人采用了带有Simatic故障安全PLC以及PROFIsafe功能的安全系统。通过有效地使用Profibus分布式配件，大限度地减少了离散部件和配线，并使故障诊断变得更容易。正在开发的设备采用了新的分布式安全CPU，该CPU带有用梯形图语言编写的安全逻辑配置。
真正澳洲制造
Falcon（猎鹰牌）汽车完全由澳洲人自己设计，旨在占领本土市场。
由于新近推出了Falcon（猎鹰牌）汽车，澳洲福特不仅荣获了大量赞誉和业界大奖，更收到了大量订单。BA Falcon于2002年十月推出，装配六缸发动机，是一款大型家用车。该车完全由福特设在维多利亚的工厂自行设计和生产。
车身部件总装生产线设在墨尔本西南部的吉龙。过去吉龙工厂大量使用PLC，而为新型汽车所设计的设备从一开始就选择了面向未来的新型自动化技术和平台。福特过去一直致力于寻找这样一个平台：灵活，简便，易于电气技师管理和发现问题，并且能很好地与包括机器人和阀组在内的第三方部件在 “现场总线”上进行整合。
西门子Simatic
通过大量的深入调查研究，总装线的工程师
们终选择了西门子Simatic系列产品。接下来，他们需要选择安全系统。福特过去一直依赖传统的综合硬件安全技术，但现在决定用新型的具有故障安全功能的S7-400F PLC替代以往复杂的安全电路系统。西门子当地方案提供商ICT、澳洲西门子以及一位来自德国西门子自动化认证中心的专家帮助福特共同完成了这一创新概念的设计。
终的设计方案非常出色，可整齐划一地应用于待建的六个单元。不但如此，电流接触器、继电器、复杂的布线系统也大大减少。与先前的单元相比，安全性能得到了改善，并且增加了更多安全设施和自动检查功能。这些设施可以维护系统并更安全简便地设定操作。触摸板为操作者提供了更详细的检测信息，使诊断工作更加清晰简便。
机器人焊接单元
车身总装单元对机器人焊接而言至关重要。通常，冲压金属部件在操作平台上被点焊，有时还被机器人送到其他设备接受进一步处理。福特工程师们运用Simatic HMI以及Profibus分布式输入输出技术大限度地发挥单元设计的优势。机器人界面直接通过Profibus进行传送，使得数据交换变得快捷方便。与设备相连的电磁阀和接近开关通过Profibus上的Festo阀组进行连接。通常操作站使用PP17操作面板实现清晰而稳定的操作者互动，并通过可触摸面板提供产量数据和诊断信息。在较大的单元中，MP370触摸面板在中心位置提供生产数据和诊断信息。触摸面板能输出优质图像，可以显示出钳夹和接近开关的动态状况。这样一来就为操作者提供了清晰的诊断信息。
Intuitive operating screens on the Simatic TP 27 Touch Panels
来自焊接装置上的MP370触摸面板的菜单显示
单元的自动化系统受控于标准（非故障安全）S7-400F内的梯形图语言代码，并与机器人内嵌的程序紧密互动。福特根据进程需要对机器人进行编程，并与负责监控的PLC设备保持紧密联系。通过与福特的通力合作，ICT已经为大多数场合设计了标准的控制代码。福特的工作人员已经在内部实现了这些操作代码。
安全系统
安全系统对于所有单元而言至关重要。一般来讲，每个单元都有围墙保护。人工装载部件的操作台都有轻型防护装置，此外还有一个双手控制装置，可以在操作之前把部件夹紧。与此同时，轻型防护装置会保护操作区内的操作者。机器人底部开关监控机器人的动向，以确保当机器人在某处工作时能顺利操作另一处设备。防护装置还可以保护升降机，确保成型部件都通过升降机卸载到托盘上。
系统会根据防护装置、出入门和紧急停止设备发出的信号在机器人，设备电磁阀，伺服转盘驱动以及螺线空气排放阀门等处采取安全互锁定操作。出入门上的电气锁也由PLC控制。
所有这些安全功能均由具有故障安全功能的PLC，S7-400F实现。使用相关软件简化了系统配线，并使安全逻辑更加出色。同时，过去在硬件系统上无法实现的一些新维护功能现在也已变为现实。触摸面板清楚地显示安全系统的详细信息和**到点的诊断信息。这样，不再需要操作员通过PLC检查故障，维护工作大大简化。ICT测试并完成了PLC上的“故障保护”代码，福特也大力参与了系统配置和软件结构的过程。
福特希望在确保安全功能的同时自由操作标准控制。这一点很重要，因为工艺过程是多变的，而安全功能却一成不变。S7-400F实现了这个目标。有了它，福特技师们就可以在不影响故障安全功能的情况下修改标准码。
分布式安全
新推出的用梯形图语言编程的分布式安全系统是由福特公司完成的。用梯形图编写的“故障保护”逻辑程序今后将被所有系统采纳，就像用较早的S7-400F替代CFC一样。福特相信S7315F PLC是一套成本低廉，功能强大的CPU。福特将会在那些仅需一两个继电器的小型安全输入/输出系统上使用它。目前正在为一款新车开发五个单元。新单元的安全系统和自动化系统将采用S7-315F分布式安全技术。