钢铁是现代社会最重要的原材料之一,钢铁工业也是国家的支柱产业之一。转炉炼钢的主要原料是铁水,而高炉是钢铁厂生产铁水的主要设备。因此高炉也是钢铁联合企业生产线中最重要的基础设备,需及时和稳定地供应合格的铁水,故其稳定工作是很重要的。高炉设备体积大;生产工艺具有一定的连续化和前后关联化,操作复杂;原料用量大,运输量大;设备要求有高效的运转率,同时要有较长的使用寿命;且高炉是密闭的,必须借助于许多检测仪表才能判断其内部情况,因此炼铁生产应用自动化已经成为必然趋势。本论文主要研究与开发济(源)钢新建4#高炉的上料控制系统。在设计该系统时,以企业的工程实际和生产要求为基础,结合国内外现代化高炉控制的先进技术,获得了性价比较优的控制系统方案。4#高炉的自动控制系统采用IEC一体化,基础级自动化使用PLC为主要控制器件,过程自动化使用工控机IPC实现,并使用组态软件实现生产过程监控。4#高炉上料控制系统采用德国Siemens公司的S7-400系列PLC,运用Step7编程软件,编制了下位机的上料控制程序,实现了高炉上料系统按生产工艺自动完成配料、称重、上料、布料全过程,并满足顺序与联锁控制要求。同时,使用Siemens公司的工控组态软件WinCC对上料控制系统进行组态,设计了具有Windows风格的操作画面,可进行生产过程实时监控、动态模拟、数据统计、记录查询等操作。上料控制PLC和设置在槽下操作室的工控机组以及现场设备通过Profibus现场总线组成高炉上料控制系统,并与高炉其它控制系统通过工业以太网组成高炉自动控制系统。该控制系统克服了传统的继电控制系统的不足之处,使控制更精确,工作效率更高,可靠性更好,故障率更低,从而使高炉生产的技术层次和经济指标大幅提高。