1．企業現狀
福建冶金集團，下屬公司有很多，以冶金為主，在以往的企業中，工藝落后，自動化程度低，污染大，勞動強度高，經過公司決定，要求采用了當今最先進的生產工藝，原料、燒結、高爐、轉爐、連鑄、軋鋼全套完整工藝生產線。考慮到生產工藝比較緊湊，之間信息要求能共享，我們準備在各車間增加了網絡建設，為以后全廠整體的網絡建設打下了良好的基礎。
2．項目建設的意義及必要性
我們在高爐、轉爐中采用了先進的設備和工藝。450M3中型高爐，年產生鐵約55萬多噸，45噸的轉爐，年產鋼水60萬噸。考慮到冶金位置比較偏僻，人員配置不能太多，備件采購比較麻煩，公司要求設備故障率要低、維護成本要低、盡量采用自動控制以減少人員配置或勞動強度。
傳統的控制系統采用的是電氣回路連鎖，線路復雜，維護成本高，故障率高，當今自動化技術已經非常成熟，因此我們拋棄了傳統的控制方式，采用最先進的自動化系統，經過招標我們選用了法國施耐德的PLC（可編程控制器）。在自動化系統中采用了以太網、profibus現場總線等先進的技術。
3．項目的技術基礎
在整個自動化系統中，所采用的電氣自動化產品范圍之廣、種類之多幾乎函概了電氣自動化產品的所有門類，其中包括低壓電器產品、可編程控制器（Programmable Controller）、現場總線、工控及軟件產品、通訊網絡產品、儀表類產品、傳動控制產品、傳感器類產品、電動執行結構等等，涉及面非常廣。
可編程控制器（Programmable Controller）是計算機家族中的一員，是為工業控制應用而設計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller），簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實現邏輯控制。隨著技術的發展，這種裝置的功能已經大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個人計算機（Personal Computer）的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC。
現場總線是應用在生產現場、在微機化測量控制設備之間實現雙向串行多節點數字通信的系統，也被稱為開放式、數字化、多點通信的底層控制網絡。現場總線系統打破了傳統控制系統采用的按控制回路要求，設備一對一的分別進行連線的結構形式。把原先DCS系統中處于控制室的控制模塊、各輸入輸出模塊放入現場設備，加上現場設備具有通信能力，因而控制系統功能能夠不依賴控制室中的計算機或控制儀表，直接在現場完成，實現了徹底的分散控制。現場總線控制系統既是一個開放通信網絡，又是一種全分布控制系統。它把作為網絡節點的智能設備連接成自動化網絡系統，實現基礎控制、補償計算、參數修改、報警、顯示、監控、優化的綜合自動化功能,是一項以智能傳感器、控制、計算機、數字通信、網絡為主要內容的綜合技術。
4．項目組織實施方案
整個系統的實施由我和另外兩位技術人員負責組織管理，包頭鋼鐵設計院設計圖紙，二十二冶負責設備的安裝和線路校驗，鞍鋼自動化負責編程調試。
高爐自動化控制系統
高爐分為高爐本體、爐頂及上料、熱風爐及煤氣除塵、槽下及槽上運料系統等系統，均采用基礎基礎計算機控制系統進行控制，該基礎級計算機系統，可通過PLC和人機接口實現電氣自動控制，數據信息處理及數據信息傳送，設備狀態監視，參數給定等功能。各控制區PLC分別作為一個節點，通過通訊總線相連，使電氣、儀表和計算機構成一體化系統。電氣接受從計算機或綜合儀表裝置送來的各種信息對工藝生產設備進行順序控制，同時在自動控制過程中，將有關工藝生產設備的狀態信息或控制實際值送給計算機和儀表控制裝置，做到信息共享。
系統設置工程師/操作站掛于通訊網上，進行軟件的編程和對生產過程進行監視、操作及設定。在主控樓操作室設置緊急操作臺對爐頂的 重要設備進行操作，以確保在高爐發生故障時使高爐安全停產。
計算機總體布置方案如下：卷揚及爐頂、高爐本體、槽下的操作站、控制站均設于主控樓內。此外在熱風樓及煤氣除塵電氣室設置操作站兩臺，槽下及槽上電氣室設置操作站兩臺，各系統的狀態監視在此實現。各電氣室與主控樓通過以太網進行信息交換。計算機系統配置見附圖
高爐自動化系統方案

非主工藝線上設備的電氣控制系統
出鐵場及除塵、礦槽除塵、鼓風機站、水沖渣泵站、鑄鐵機及水泵站等高爐輔助設施仍采用繼電器－接觸器方式控制。
轉爐自動化系統
采用基礎自動化系統可實現“三電”一體化的要求，儀表與傳動公用一套系統，實現儀、電一體化控制。取代常規顯示儀表和大量的中間繼電器。這樣即可以提高工廠自動化控制水平，又節省設備投資、減少了線纜連接、備品備件及故障點。
另外由于整個轉爐系統用到大量的儀表，在儀表選型上我們本著安全、可靠、技術先進、性能價格比高的原則，儀表全部采用國產名牌或進口的儀表。調節閥、切斷閥選用氣動閥門，這樣可以滿足防爆要求，且動作響應快。
轉爐基礎自動化系統的控制范圍包括：散狀料、轉爐本體、汽化冷卻、煙氣凈化及風機房五部分，具體配置為：
轉爐及散狀料：每座轉爐2臺主控單元＋2臺HMI，安裝在轉爐PLC室及主控室。
煙氣凈化與汽化冷卻系統：1臺主控單元＋1臺HMI，主控單元安裝在汽化冷卻室、HMI安裝在轉爐主控室。
水泵房：1臺主控單元＋1臺HMI,安裝在風機房PLC室及控制室。主控單元、HMI以及服務器之間通過局域網連接。
由于煙氣凈化系統的風機房與轉爐主控室之間距離較遠，為了減少線纜的敷設，在風機房單獨設置一套主控單元及1臺HMI.
基礎自動化系統主要完成如下任務：
1．轉爐本體
1）過程檢測與控制部分
整個檢測部分包括氧氣流量檢測、記錄、累計；氧氣溫度檢測、記錄，氧氣總管與支管（閥前、閥后）壓力檢測、顯示、報警；A槍、B槍氧氣壓力檢測、顯示、連鎖、報警；等等共1000多個檢測與控制點。
2）傳動部分
轉爐由四臺45KW的異步變頻電動機共同驅動，四臺電動機由一臺250KW變頻器控制。氧槍電機37KW，由一臺75KW變頻器控制
2．散裝料
1）過程檢測與控制部分
主要檢測6個高位料倉和6個稱量斗的重量
2）傳動部分
3．煙氣凈化及一次風機房
1）過程檢測與控制部分
主要是高壓風機的一些關鍵運行參數的檢測，包括風機軸承溫度指示、記錄、報警；電機軸承與定子溫度指示、記錄、報警；風機進出口壓力指示、記錄；液力耦合器進出口油溫指示、報警、記錄；風機轉速指示、記錄；等等
還有煙氣凈化部分的檢測，一文前壓力指示、記錄；一文后壓力指示、記錄；二文前壓力指示、記錄；二文后壓力指示、記錄；平衡閥前后壓差指示、記錄；一、二文供水溫度壓力流量指示、記錄；等等
2） 傳動部分
4．汽化冷卻
1）過程檢測與控制部分
氣包水位三沖量調節；汽包壓力溫度檢測、顯示；汽包出口蒸汽管壓力檢測、顯示、調節；強制循環泵出口壓力檢測、顯示；調壓閥前壓力檢測、顯示；換熱器水位檢測、顯示；等等
本著技術先進、運行可靠、性能價格比高的原則，采用施耐德公司的昆騰系統PLC系統，對于一些距離比較遠的地方我們采用了現場總線技術，通過網絡將現場的點采集進來，因此大大減少了電纜數量和長度。網絡圖見如下


由于采用了PLC與工控機及現場總線，施工量及成本大大降低，整個工程周期非常短，以往需要3個月調試的系統，現在只要一個月即可完成。
其他系統不在詳細列出。
5．投資估算
雖然采用了比較先進的自動化系統但占整個工程投資的很小一部分。
6．經濟效益與社會效益分析
所建成的系統大大降低了故障率，減少了人員配置，很多地方都是全自動操作，實現全電腦操作。節約了資源，提高了工作效率。下一步準備將全廠網絡整合在一起，