1. 工程概況
南京鋼鐵聯(lián)合有限公司煉鐵新廠新一號高爐是由中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司總承包建設(shè)的2000m3高爐，該高爐主工藝系統(tǒng)包括：高爐槽下系統(tǒng)、上料系統(tǒng)、無料鐘爐頂系統(tǒng)、高爐本體系統(tǒng)、風(fēng)口平臺出鐵場、熱風(fēng)系統(tǒng)、粗煤氣系統(tǒng)、比肖夫煤氣清洗、TRT系統(tǒng)、水渣系統(tǒng)、高爐噴煤系統(tǒng)(包括干燥劑系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)、噴吹系統(tǒng))等。高爐輔助系統(tǒng)包括高爐供料系統(tǒng)、供煤系統(tǒng)、高爐鼓風(fēng)站系統(tǒng)、高爐凈循環(huán)水以及濁循環(huán)水系統(tǒng)、空壓站、高爐槽下除塵系統(tǒng)、出鐵場除塵、爐頂除塵等系統(tǒng)。工程于2003年初開工建設(shè)，2004年6月30日順利投產(chǎn)出鐵。
高爐基礎(chǔ)自動化控制系統(tǒng)采用美國西屋公司最新一代的Ovation分布控制計算機(jī)系統(tǒng)。高爐各輔助控制系統(tǒng)分別采用Modicon TSX Quantum 系列PLC進(jìn)行控制，高爐供料、供煤系統(tǒng)采用Modicon TSX Quantum現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。各輔助控制系統(tǒng)之間通過以太網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，主-輔控制系統(tǒng)通過上位機(jī)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)從而實現(xiàn)了全廠數(shù)據(jù)共享。
南鋼高爐低壓斷路器、接觸器、熱繼電器采用了施耐德電氣公司產(chǎn)品，交、直流輸入/輸出繼電器、控制繼電器、時間繼電器、直流電源、端子、端子型熔斷器等均采用菲尼克斯電氣公司產(chǎn)品。在高爐的建設(shè)、調(diào)試、投產(chǎn)以及運行過程中，上述電氣控制元器件從未出過任何問題而影響過工程進(jìn)度或生產(chǎn)，其質(zhì)量和可靠性得到了各方面的一致好評。
2. 菲尼克斯電氣系列產(chǎn)品的選用
2.1 高爐主控系統(tǒng)輸入/輸出繼電器以及控制繼電器的選用
輸入/ 輸出信號的可靠性是控制系統(tǒng)正常工作的基本條件，沒有可靠的系統(tǒng)輸入/輸出信號，再好的控制系統(tǒng)也無法正常工作。高爐子系統(tǒng)較多各系統(tǒng)較為分散且高爐現(xiàn)場條件較為惡劣。為保證高爐正常工作，其輸入/輸出信號繼電器的選擇就是關(guān)鍵所在。我們曾在昆明鋼鐵公司6號高爐中選用過日本某品牌交流繼電器，但是由于其驅(qū)動電流較小、抗干擾性較差而大量產(chǎn)生吸合后不釋放甚至誤動作的現(xiàn)象。為解決以上問題， 在本溪鋼鐵公司
5 號高爐工程中我們采用了施耐德電氣公司的CA2型交流繼電器，該繼電器運行可靠但是體積較大導(dǎo)致控制柜數(shù)量增加。南鋼高爐工程為解決以上問題，經(jīng)多方考察、研究以及比較，我們最后選用菲尼克斯電氣PLC-RSC-230U/21-21/SO46 交流繼電器以及PLC-RSC-24D/21直流繼電器。選擇PLC-RSC-230U/21-21/SO46 交流繼電器理由主要有兩點：其一是該交流繼電器驅(qū)動電流較大(一般為8mA左右)，而且具有信號濾波功能，并采用RC回路以及抬高繼電器的動作電平來抑制干擾信號，其尤其適用于現(xiàn)場檢測元件較遠(yuǎn)，以及由于現(xiàn)場接近開關(guān)或PLC模塊漏電流較大等原因?qū)е缕胀ɡ^電器難以正常工作的各種復(fù)雜的工業(yè)控制現(xiàn)場;第二是該交流繼電器為端子型繼電器體積較小，可有效地節(jié)約安裝空間并且易于安裝和接線。
由于菲尼克斯電氣等公司的電氣元件所需的安裝空間較小，我們在設(shè)計中采用了“設(shè)備控制中心(ECC)”設(shè)計方式。所謂“設(shè)備控制中心(ECC)就是將一臺控制工藝設(shè)備(如正反轉(zhuǎn)電動閥門)所需的主要電氣控制元件(如：一次、二次斷路器、控制接觸器、熱保護(hù)元件、設(shè)備輸入、輸出信號繼電器、接線端子等)按照標(biāo)準(zhǔn)方式安裝在一個控制單元內(nèi)。該“設(shè)備控制中心(ECC)相當(dāng)于傳統(tǒng)設(shè)計中的“MCC+輸入繼電器柜+輸出繼電器柜”。在中、大型控制系統(tǒng)中采用“設(shè)備控制中心(ECC)概念進(jìn)行電氣設(shè)備設(shè)計可大量地減少電氣控制設(shè)備間的連接電纜、減少電氣數(shù)量以及設(shè)備安裝所需的占地位置，從而節(jié)約了工程投資。
附圖-閥門控制中心
2.2 直流電源的選用
高爐有相當(dāng)部分現(xiàn)場設(shè)備、現(xiàn)場檢測元件、控制系統(tǒng)接口等需要直流電源供電，不同的設(shè)備對于電源的容量、可靠性等有不同的要求，所以選擇性能優(yōu)良、形式多樣的直流供電設(shè)備尤為重要。菲尼克斯電氣QUINT PWOER系列直流電源其品種齊全、可靠性高，可直接并聯(lián)連接，在瞬態(tài)掉電和長期三相電源缺一相的情況下可繼續(xù)使用、可在現(xiàn)場電網(wǎng)大幅度的波動下保持穩(wěn)定輸出、具有LED報警顯示、干接點、有源24VDC報警信號輸出等功能。設(shè)計中經(jīng)過我們對各種品牌的電源在性能、體積、價格等多方面的反復(fù)比較，我們選用了菲尼克斯電氣QUINT PWOER系列電源。
由于該電源規(guī)格齊全、品種較多、體積小，設(shè)計時可按照需要任意地進(jìn)行選擇并十分方便的進(jìn)行組合、并聯(lián)安裝等，這些優(yōu)點給我們的設(shè)計工作帶來了極大的方便。
南鋼高爐工程共采用QUINT PWOER開關(guān)電源(2.5A、5A、10A、20A)約20臺，分別安裝各個電氣、控制室以及各液壓站的控制柜內(nèi)以及現(xiàn)場控制箱內(nèi)。
附圖-控制柜中各種型號的電源
2.3 端子型熔斷器的選用
設(shè)計中， 通常在設(shè)備控制單元的二次回路電源輸入端需加入一個斷路器或熔斷器，但不論是加斷路器或熔斷器均需要占用一定的安裝空間。為節(jié)約電氣元件的安裝空間，我們在設(shè)計中采用菲尼克斯電氣UK5-HESI 端子型熔斷器替代了原有的斷路器或熔斷器。UK5-HESI 端子型熔斷器具有較高的分?jǐn)嗄芰?、具有表示熔斷器狀態(tài)的LED 顯示，該端子型熔斷器體積小、可與普通端子或端子型繼電器一起安裝，具有使用、維護(hù)方便等特點。在南鋼高爐工程中，我們采用了約500 多個UK5-HESI 端子型熔斷器，有效的節(jié)約了安裝空間，降低了工程投資。
以往我們在現(xiàn)場調(diào)試的過程中，經(jīng)常會碰到一些這樣故障，其表現(xiàn)為信號時有時無或輸入電平偏低，由于這類故障時有時無，往往很及時排除，通常情況下這類故障通常都是由于端子連接不好所導(dǎo)致的。南鋼高爐設(shè)計中為避免再次產(chǎn)生類似問題，我們特別注意了端子的選型。經(jīng)過對國內(nèi)、外若干種品牌端子在電氣特性、連接方式、材料選用、體積、價格等方面的多方比較后，我們最終選用了菲尼克斯電氣UK 系列端子。南鋼高爐工程中，我們選用了該系列各種型號的端子約50，000 只。
3 菲尼克斯電氣系列產(chǎn)品使用情況
3.1 PLC 系列端子型繼電器使用情況
南鋼高爐工程輸入輸出以及控制繼電器全部使用了菲尼克斯電氣PLC-RSC-230UC/21-21/SO46 交流繼電器以及PLCRSC-24D/21 直流繼電器，從使用的結(jié)果來說，其特點主要有以下幾點：
3.1.1 減少了電氣控制柜的數(shù)量節(jié)約了工程投資
由于菲尼克斯電氣PLC 系列端子型繼電器體積小，使得我們在設(shè)計上做相應(yīng)的改革成為可能，采用“ 設(shè)備控制中心(ECC)” 的概念進(jìn)行設(shè)計后，大量的減少了電氣控制柜數(shù)量，節(jié)約了工程投資。僅高爐槽下系統(tǒng)、上料系統(tǒng)、熱風(fēng)爐及余熱回收系統(tǒng)、高爐爐頂系統(tǒng)就可減少約9 個各種類型的繼電器柜，占相應(yīng)系統(tǒng)所有電控柜(不算負(fù)荷中心- PCC)的1/5，大大地減少了電氣設(shè)備安裝所需的空間，節(jié)約了工程投資。
3.1.2 設(shè)備性能、質(zhì)量好運行可靠
現(xiàn)場交流檢測信號的長距離可靠傳輸，以及直流信號由于檢測元件或PLC 模塊漏電流較大導(dǎo)致誤動作一直是令我們頭痛的問題，采用菲尼克斯電氣PLC-RSC-230U/21-21/SO46 交流繼電器以及PLC-RSC-24D/21 直流繼電器后，這些問題都得到了徹底地解決。南鋼高爐工程總共采用了PLC-RSC-230U/21-21/SO46 交流繼電器約2000 個，PLC-RSC-24D/21 直流繼電器約1500 個，在現(xiàn)場調(diào)試、以及投產(chǎn)運行過程中沒有出現(xiàn)任何問題。
3.2 直流電源的使用情況
南鋼高爐工程共使用各種QUINT PWOER 系列開關(guān)電源約20 臺，在高爐調(diào)試、投產(chǎn)以及投產(chǎn)后的運行過程中，不論是安裝在電氣室內(nèi)或現(xiàn)場操作箱內(nèi)溫度較高的環(huán)境中，QUINT PWOER電源沒有一臺發(fā)生過任何故障。
3.3 端子及熔斷器端子使用情況
南鋼高爐工程中我們共使用UK 系列端子約50,000 個，從設(shè)備成套廠以及現(xiàn)場施工單位使用的情況來看，菲尼克斯電氣端子的確各方面性能都相當(dāng)優(yōu)越，其不僅電氣連接方便自如而且連接相當(dāng)可靠。在整個高爐調(diào)試、投產(chǎn)以及投產(chǎn)后的運行過程中，沒有發(fā)現(xiàn)由于端子原因所產(chǎn)生的任何信號問題，徹底地解決了以往工程中令人頭痛的由于端子連接原因所產(chǎn)生信號的問題。
4. 結(jié)束語
通過南鋼高爐工程事實證明：菲尼克斯電氣的產(chǎn)品以其優(yōu)異的性能、無可挑剔的質(zhì)量以及小型化的體積，給我們設(shè)計方式的變革開創(chuàng)了一個廣闊的發(fā)展平臺。通過菲尼克斯電氣產(chǎn)品的應(yīng)用，南鋼高爐工程電氣控制設(shè)計大量的減少了電氣控制柜的數(shù)量，從而減少了設(shè)備安裝所需的空間以及相應(yīng)的輔助配套設(shè)施，節(jié)約了工程建設(shè)以及設(shè)備維護(hù)費用。
南鋼高爐工程中我們僅初步采用了菲尼克斯電氣眾多產(chǎn)品中的一小部分產(chǎn)品，目前在我們設(shè)計的工程項目，我們除采用菲尼克斯電氣以上產(chǎn)品外，還采用了諸如PLC 布線系統(tǒng)、INTERBUS系統(tǒng)、防雷及電涌保護(hù)裝置等產(chǎn)品。
我們相信，隨著菲尼克斯電氣產(chǎn)品在設(shè)計中的廣泛、全面地應(yīng)用，必將給我們的設(shè)計帶來新的變革，這種新的變革將使我們能夠在現(xiàn)在和以后的工作中做出更優(yōu)、更快、更省的工程設(shè)計。
（轉(zhuǎn)載）
