[摘要]論述AOD投料系統的PLC控制，結合HMI操作畫而重點分析PLC控制的核心部分：料批的處理，同時還介紹了一些操作模式、一個爐攻內所用到的各種批次以及與上位機的通信等內容。
[關鍵詞]料批;稱重;加料順序
前言
AOD投料系統采用西門子PCS7控制系統，通過一臺單獨的S7—400來控制各個設備的運行。整個投料系統的控制分自動模式和計算機模式，在自動模式下操作人員只需在HMI畫面上輸入各種設定值并確認，程序將自動控制設備的運行。在計算機模式下，各種設定值將直接通過上位機也下傳到L1并顯示在L1的料批表畫面上，操作人員確認后程序將自動控制設備的運行。
整個AOD投料系統的控制設備主要包括1臺兩門子S7-400 PLC、8個ET200、6個Simocode及用于通信網絡連接的OSM、OLM等，如圖1所示?，F場設備主要包括：(1)20個高位料倉(SH)及22個振動給料器，(2)6個稱重料倉(WH)及振動給料器，(3)3條可逆皮帶機，(4)2個到轉爐的匯總料倉(CH)及振動給料器，(5)1個到AOD鋼包去的匯總料倉(CHL)及蛤殼門等，如圖2所示。
2 控制模式
對于AOD投料控制系統來說，根據控制對象的不同可以分為兩種，一種為單體設備的控制模式，也叫驅動模式(Drive mode)，另一種為整個投料系統的控制模式，也叫系統模式(System mode)。單體設備的驅動模式分為：現場模式、手動模式、自動模式。系統模式分為：自動模式和計算機模式。單體設備的現場模式是通過安裝在設備邊上的操作盤進行控制，手動模式是在I-IMI畫面上通過faceplate將設備選擇為手動模式井在畫而上進行操作，自動模式也是在HMI畫面上通過faceplate將設備選擇為自動模式，但設備動作由程序來自動控制。下而主要介紹兩種系統模式。
2.1自動模式
在自動模式下，操作工需要手動將各種設定值如物料的重量、加料順序等輸入到料批表中或調用已經存儲在L1上的料批表設定值并進行使能，根據這些設定值程序自動將各種原料從高位料倉通過振動給料器傳送到稱重料倉進行稱重，
并通過皮帶機傳輸到匯總料倉中。操作人員既可以對料批進行投料操作也可以對運行中的料批進行中斷、重啟或齊料操作。在這種模式下，HMI畫面上還提供了一組按鈕供操作人員對料批表進行處理，如料批表的保存(最多可以保存十張表)，調用保存的料批表數據(有十張表供選擇)。
2.2 計算機模式
在計算機模式下，所有的設定值都來自上位機(L2)，這些數據被保存在程序單獨為12開的一塊內存中，并顯示在自動模式下的同一張料批表和單獨的一張12料批表中，其它如料批的啟動、處理、卸料等都和自動模式一樣。對于上位機的
各種設定值信息，即使在自動模式下也會傳送給Ll，因此操作工在自動模式下也可以查看L2模型計算出來的數據以供參考。
3 料批處理
3.1 綜述
AOD投料系統的核心是料批的處理，通過對各個料批的處理來自動控制各種設備的運行，跟蹤每個設備的運行狀態及物料狀態，并顯示在HMI畫面上供操作工監視和操作之用。
所謂一個料批，就是指根據工藝的要求，在特定的冶煉階段所需要加入的各種物料的重量和順序，根據這些重量和順序分別將存放于高位料倉中的對應物料進行單獨稱重并通過皮帶機卸料至匯總料倉中。而整個料批就是由好幾個單獨的料批按順序排列組成的。
在HMI上有單獨的料批處理操作畫面(如圖3所示)供操作員人員設定每個料
批的每個物料的重量設定值及加料順序設定值以及每個料批的控制按鈕及狀態指示。當操作人員按下“START OF HEAT”(爐次啟動)后每個料批的狀態做復位為“DISABLED”，這時操作人員可以在前一個爐次的設定值上重新進行新的數據輸入，輸入完成后可以按“ENABLE”按鈕進行料批的使能，使能后的料批根據先后順序自動將數據存人中間料批緩沖區內。
對于2—6號稱重料倉，是加料稱量，即從高位料倉中放料至稱重料倉稱重開始，當重量達到設定值后高位料倉停止放料。對于1號稱重料倉，是卸料稱重，即稱重料倉中的物料重量是一個固定值，這個固定值操作員可以在畫面上進行修改，當從1號稱重料倉中放料至皮帶機時開始稱重，當放掉的物料重量等于設定值時停止放料，稱重也即結束。當這個稱重料倉的物料重量少于設定值時，如果沒有其他操作請求，則可以進行重新添料，即從高位料倉放料至1號稱重料倉，當達到設定值后停止放料。
料批使能后根據加料順序值程序自動控制對應高傳料倉的振動給料器振動將物料從高位料倉放到稱重料倉。如果正在被處理的批次其中有一個或多個稱重料倉沒有被用到，而在緩沖區內的下一個批次用到了這幾個稱重料倉，那么這個批次也被啟動，即分別根據加料設定值和順序號進行稱量。
在一個批次中順序號排在最前的物料稱重完成后如果相對應的稱重料倉沒有其他物料要求或其他物料的順序號與完成稱重的物料順序號不是相連的，則開始對這個稱重完成的物料進行放科處理，即皮帶機系統開始運轉，稱重料倉的振動給料器開始振動，將物料從稱重料倉通過3根可逆皮帶機傳送到匯總料倉中。兩個到轉爐的匯總料倉是交替使用的，即前一批料如果放到1號，則下一批放副2號，再下一批放到l號。
3.2 正常批次
對于AOD投料系統，在一個爐次內正常的批次分為：0 8arch(0批)、Mainblow 1(主吹煉1批)、Mainblow 2(主吹煉2批)、Mainblow 3(主吹煉3批)、Reduction(還原批)、Desulffurize(脫硫批)、Alloying(加合金批)、Tapping(出鋼批)。
0批次是在爐次啟動后吹煉開始前加入的，主吹煉1批次、主吹煉2批次、主吹煉3批次是在AOD吹煉過程中加入的，它有三個來自AOD吹煉系統加料時的氧氣總量值和投料速率值，用于在自動力計算機模式下自動投料。還原批次、脫硫批
次和加合金批次用于在AOD處理階段時進行投料。出鋼批次是在AOD出鋼后將物料從CHL加入鋼包中的。
對于每一個料倉中的物料，都有4個總量累計值，分別為：Tot.Enabled SP(總的使能設定值)、Tot.Weighed se(總的稱重實際值)、Tot.Discharged SP(總的加料實際值)、Tot.Diseared SP(總的棄料實際值)，如圖4所示。這4個總量累計值只針對于—個爐次，在爐次啟動時這些值都會被清零，隨后在這個爐次內根據不同的操作，這些值會被不停的累加起來，直到這個爐次結束。在AOD物料處理批次畫而上，有一個“VIEW SELECT”按鈕，點擊會彈出對話框，操作員可以選擇查看4個里而的任意一個總量值。對于不同的選擇，在“VIEW SELECT”，按鈕下面有一個狀態指示框，顯示現在是哪一種總量值。
3.3 高優先批次
高優先批次是用于在正常冶煉的批次內插入一個批次，且這個批次的優先級別高于其他正常的批次。即當有一個或幾個正常批次使能后，這些批次在料批緩沖區內按使能順序被依次排列并等待處理，但是當有一個高優先批次被使能后，高優先批次即被排列到所有已經被使能但還沒有處理的批次前面.一旦當前正在處理的批次處理結束后投料系統將首先處理高優先批次，而非正常排列在緩沖區內的批次。當高優先批次處理結束后.投料系統又回到正常批次的處理。
高優先批次只能有一個，即高優先批次被使能后，只有當它處理結束后才能再一次使能高優先批次。
3.4 重吹煉重處理批次
重吹煉重處理批次是一個批次，在重吹煉階段叫重吹煉批次，在重處理階段叫重處理批次。在所有設定值被輸入并經過使能后，它的物料處理過程和單個批次的處理過程相同。重吹煉重處理批次和高優先批次一樣，它也能被霞復使能，但是，只有當它投料結束后才能再一次被使能。
3.5 下一妒批次
下一爐批次(如圖5所示)包括3個批次，既下一個爐次的前三批料，在當前爐次還沒有結束之前即可以對下一爐次的前三批料進行使能并處理，這是為了節省冶煉周期，保證在電爐出鋼后，鋼水進入AOD就能馬上進行處理。它的料批功能與正常料批一樣，提供了料批的保存、調用等功能。但是這些料批只有在當前爐次出鋼后才能被使能。
3.6 手動投料
對于有些特殊鋼種，對于物料的要求特別高，比如只能在平臺上進行投料或者它所需的物料重量很小，那么手動進行投料顯得更有優勢，因此在AOD投料系統中增加了手動投料這一功能。對于這些物料，需要手動進行選擇，物料名稱和物料代碼在選擇后自動顯示，重量則要操作員手動輸入并按“Charged”按鈕。程序會將這些物料名稱、物料代碼、物料重量輸入值傳送給上位機模型進行計算之用。手動投料表如圖6所示。
