在冶金企业中,高炉鼓风机是非常重要的复杂设备,为了确保其能够稳定、安全、高效的工作,设计并实现高炉鼓风机的计算机控制是十分重要的。本文结合高炉鼓风机的特点就控制系统的结构和控制方法进行了深入分析和研究,从信号采集、信号分析、PID控制运算、输出控制、安全保护等整个鼓风机控制系统回路的各个组成环节出发,分别进行了设计和优化。在提高控制系统的控制精度的基础上,进一步提高了大型鼓风机运行的可靠性、安全性、稳定性,为高炉的扩容和提产提供了可靠保障。高炉鼓风机的控制是以逻辑控制、联锁控制为主。从这个方面考虑,具备较强逻辑控制功能的PLC系统是一个理想的选择。从性能上来看,PLC产品已经具备了很强的模拟量处理能力和稳定性,能够满足本控制系统对模拟信号处理和稳定性的要求。从系统结构来看,PLC系统兼容工业以太网协议,从而为系统间的通讯和扩展提供了更多的空间。因此,选择PLC系统作为控制系统的主体兼顾了设备投资和控制效果。具体研究及设计、改造内容是鼓风机西门子S7-400控制系统的硬件架构、控制模型的应用及5台机组控制系统联网通讯实现相互监视、操作。1.PLC控制系统硬件结构设计采用德国西门子公司大型、主流的PLC控制系统S7-400作为控制系统主体架构,实现机组的启动、调整、调节、停机及安全保护等主要功能。更新现场的信号采集装置和控制输出的执行机构等,从现场到控制系统对整个控制回路进行优化。2.控制系统控制模型设计软件设计采用了大量先进的控制技术和控制思想:防喘振变增益自动调节、静叶调节和防喘振调节的解耦控制、重要信号的三选二判断、静叶定风压/定风量选择控制、串级控制等。这些控制思想保证了机组的安全可靠运行,扩大了鼓风机运行区域。3.鼓风机控制系统间通讯监控层的通讯采用开放的工业以太网协议,并通过交换器和光纤收发器实现新改造的1#鼓风机的S7-400控制系统与其余4组鼓风机控制系统联网,实现5台机组信号的无缝连接。5台鼓风机控制系统的联网,实现了在一个操作站上可对5台鼓风机进行监控、操作,提高了机组自动化控制水平及劳动生产率。结合论文研究工作所研制的高炉鼓风机计算机控制系统已经在某钢铁集团公司投入实际运行,控制系统性能稳定,控制效果良好。