2.2 槽下控制工藝流程：
高爐槽下設兩個大燒結礦倉，兩個小燒結礦倉，兩個雜礦倉，三個球團倉，乙個備用倉。每個礦倉下都有振動篩，篩除小於5mm的碎礦，大燒結礦倉的礦經過篩分後分別進入料坑的左右中間稱量鬥，小燒結礦倉的礦經篩分後分別進入各自配套的稱量鬥，然後經礦石皮帶機集中運送，經料坑上方的翻板進入料坑中的礦石中間鬥，經篩分後的5mm燒結礦經返礦皮帶機運到碎礦倉。
焦炭設左右兩個焦倉，倉下裝有振動篩和振動給料機，焦炭經篩分後，大於20mm的塊焦，分別直接進入料坑內的左右焦炭稱量鬥，篩下小於20mm的碎焦經sj1、sj2膠帶機倒運到sj3碎焦膠帶機上，送至碎焦倉上振動篩，將碎焦分級成8mm以上和8mm以下兩種產品，大於8mm的焦丁由sj4膠帶機運至焦丁倉，再經焦丁給料機到焦丁稱量鬥，然後到供料膠帶機與燒結礦一起進入料坑中間鬥。小於8mm的碎焦落入焦粉倉等待汽車外運。當料車到底後，相應的礦石中間鬥或焦炭鬥向料車裝料。
2.3 爐頂控制工藝流程：
萊鋼1#1000m3高爐爐頂採用無料鐘串罐式爐頂，分為受料斗、料罐、氣密箱等組成部分。在上料過程中，爐料先投進受料斗裡，隨後放入料罐中，在這個過程中，由於高爐不能和大氣相通，通過控制爐頂放散閥、均壓閥、上密閥、柱塞閥、下密閥的順序開關來實現高爐的正常下料，通過控制α、β、γ來實現高爐布料。料麵檢測裝置採用機械探尺與雷達探尺相配合。
裝料流程：焦炭、燒結礦等各種入爐原料由料車運到爐頂，倒入受料斗中，受料斗最多可裝4車料。料罐放散完畢後開啟上密閥和柱塞閥向料罐裝料。
裝料完成後料罐進行均壓。一旦高爐準備接受下一批爐料就進行布料，首先開啟下密閥並將料流調節閥開啟至設定開度，料罐中的爐料通過料流調節閥流到旋轉的布料溜槽上。在布料期間，通過γ射線探測料流，該裝置可發出料罐清空訊號。
一旦料罐清空，關閉料流調節閥和下密封閥，開啟放散閥進行放散，準備下一次裝料。
布料流程：一批料中，允許焦礦設定兩個不同的料線位置。當探尺達到規定的料線位置後，自動提公升到位，發出布料訊號，下密封閥開啟，布料溜槽進行啟動。
β角旋轉到設定速度並且到達布料位置，開啟料流調節閥，按照批重及規定的布料程式，調節料流調節閥開度和溜槽傾角，使每圈料流均勻、重量相等和首尾相接的向爐喉任意布料。為了減少料頭料尾不均勻現象，每批料布完後，布料角度自動步進60度。
圖一高爐上料系統工藝流程圖
3、 控制系統硬體配置
整個上料系統採用一套plc系統，兩台上位機完成對整個上料系統的監控及資料採集等。自動控制系統採用schneider tsx quantum 系列plc硬體組成基礎自動化系統。採用mp7監控軟體，程式設計軟體採用concept2.
6，windows 2000作為系統平台介面，組成計算機化的作業系統，實現人機通訊。
控制器與上位機之間採用環形工業乙太網進行通訊。主機控制單元接受由i/o介面收集的訊號進行開關量和模擬量的處理後,將訊號經i/o介面實現對裝置的控制，與監控站及上位機通訊。這個系統配置如圖二所示：
其中處理器採用昆騰系列140-cpu-534-14a，電源模組採用140-cps-114-20，遠端通訊模版採用140-noe-771-01，i/o模板配置如下：數字量輸入模板為140-dai-753-00、140-ddi-353-00；數字量輸出模板為140-ddo-353-00；模擬量輸入模板為140-aci-040-00；模擬量輸出模板為140-aco-130-00，遠端i/o模版採用140 crp 931 10、140 cra 931 00。
4、 礦槽爐頂上料系統控制功能
4.1 槽下控制部分
4.1.1 槽下控制範圍及內容
（1）實現對礦石、球團、燒結、焦炭等入爐原料的自動稱量，並完成稱量誤差的自動補償。
（2）實現槽下12個礦倉、12個稱量鬥、2條成品帶、2條碎礦皮帶、12臺振動篩、4臺給料機、1個翻板及碎焦系統的自動控制，實現自動備料和放料。
（3）可使用監控畫面對上料系統裝置的執行狀態進行監視，對裝置的執行進行軟手/自動切換及手動啟停裝置，進行料單設定及更改等。
（4）對裝料超時、放料超時、超滿及裝置執行故障等情況在「工藝流程畫面」進行報警顯示。
圖二控制系統硬體配置
4.1.2 礦石稱量鬥的稱量控制
當排料程式發出後，礦石稱量鬥閘門開，料排出。當稱量值為控制值（初始時為設定值的95%）的5%時，發出料空訊號並關閉閘門，當閘門關好並稱空好後，振動篩或給料機開始啟動。稱量值到控制值（經補正）時，振動篩或給料機停機，進行滿稱量。
若達110%控制值（經補正）時發出聲光報警訊號。振動篩或給料機啟動ts後，還未發出鬥「滿」訊號，就發出上卡料報警訊號。
4.1.3 礦石稱量鬥的排料順序
根據預先選定的裝料程式，礦石中間稱量鬥一「空」且閘門關好，槽下翻板翻到位，礦石皮帶機啟動後，開始排料。
排料順序：球團、雜礦單裝時按料單內所填倉號的先後順序進行排料（礦石稱量鬥排料最多不同時超過三個）。混裝時先排一斗的球團或雜礦（排料單內球團或雜礦對應倉號的第乙個鬥），再排小燒或振大燒。
當前乙個稱量鬥閘門開啟，發出空訊號後，發出下乙個鬥排料指令。排料鬥的閘門開到位延時ts後，還未發出鬥「空」訊號，則發出下卡料報警訊號。
4.1.4 礦石中間稱量鬥稱量控制
礦石中間稱量鬥稱量控制分三種情況：
①大燒結礦振動篩供料：
當礦石中間稱量鬥「空」，閘門關好，設定好則發出同側燒結篩運轉指令，稱量值達到控制值（初始時為設定值的95%）時，燒結篩停機，稱量結束。稱量值達110%控制值時發出音響報警訊號。振篩啟動延時ts後，還未發出鬥「滿」訊號，則發出「上卡料」訊號。
②礦石皮帶機供料：
當礦石中間鬥料一「空」，並且閘門關好，槽下翻板翻好，便發出礦石皮帶機運轉指令，當排料鬥均放過料後，發出礦石中間鬥裝好訊號，並發出皮帶機停機指令。
③礦石皮帶機和大燒結振動篩完成混裝
當礦石中間鬥料一「空」，並且閘門關好，槽下翻板翻好，便發出礦石皮帶機運轉指令，當相應的乙個礦石排料鬥放過料後，發出大燒結振篩啟動指令，同時發出皮帶機停機指令。當稱量發出「滿」訊號時，發出礦石中間鬥裝好訊號。
4.1.5 焦炭稱量控制
當焦炭稱量鬥一「空」，閘門關好並設定好後，發出焦炭振動篩運轉指令，開始稱量，稱量值達到控制值時（初始時為設定值的95%），發出振動篩停機指令，稱量結束，若達110%控制值時，發出報警訊號。振篩啟動延時ts後，還未發出鬥「滿」訊號，則發出「上卡料」訊號。
4.2 爐頂控制部分
4.2.1 爐頂控制範圍及內容
（1）爐頂上至料罐下至探尺各裝置的順序控制。
（2）無料鐘串罐式爐頂的裝料及均壓、放散控制。
（3）料流調節閥開度（γ角）、布料溜槽傾動角（α角）、布料溜槽旋轉角（β角）的控制。
4.2.2 爐頂裝料控制
上次布料結束且下密閥關到位後，程式發出申請裝料訊號，料車開始裝料，受料斗滿且料罐空，放散閥開啟，在放散過程中，一旦開啟放散閥並料罐內壓力等於大氣壓力，則認為放散ok。放散ok後開上密閥，上密閥開到位後開柱塞閥，料車開始下料。延時一定時間後柱塞閥關閉，關放散閥，關上密閥，爐料裝入料罐中後開均壓閥開始均壓。
這時受料罐發允許料車上行訊號。
4.2.3 爐頂布料控制
料罐滿且上密關到位後，程式發出申請布料訊號，此時探尺探測到設定料線後提探尺至零位。均壓好後關均壓閥。探尺提到零位後開始轉動α、β。
布料溜槽傾動的正常工作角度範圍是13-53度。就地操作可以使溜槽傾角達到70度以便於拆卸溜槽。當溜槽傾角小於12度或大於54度時,溜槽停止移動和轉動並發出報警,只有在報警清除後才可以繼續移動。
一旦降下探尺或探尺在高爐中時，溜槽傾角如果大於45度，必須鎖定溜槽。為了使溜槽的定位精度達到±0.2度的要求，在程式中對溜槽的傾動速度進行處理，溜槽開始以最大速度傾動，當與目標位置只相差2度時，以最大速度的三分之一傾動，這樣可以精確的定位到目標位置。
溜槽的旋轉由變頻器驅動的交流電機驅動。正常情況下溜槽不停的旋轉，如果溜槽的傾角位置達到了上限或下限，或者探尺在爐內時溜槽傾角大於45度，溜槽要立即停止旋轉並報警。溜槽每4小時改變一次旋轉方向，這樣可以確保溜槽磨損平衡。
plc根據爐頂料單和槽下發送來的布料代號給出料流調節閥γ的設定開度，控制料流調節閥開啟到設定開度開始布料，當接受到料罐清空訊號，料流調節閥首先完全開啟才能關閉。清空訊號由射線檢測和plc的定時器共同完成，如果在料流閥開啟後規定的時間後發出清空訊號，則認為料罐已經清空，如果在規定的時間之前發出清空訊號則認為是料罐堵塞，plc將發出報警訊號，該訊號一直保持，只有料流閥完全開啟並且確保料罐完全排空後才能解除。料流閥關閉後關下密閥，降下探尺檢測料麵，布料結束。
5、 結論
本文討論了基於施耐德昆騰系列plc的高爐礦槽爐頂上料系統的控制系統的控制情況，本控制系統已經在高爐生產得到了實際應用，滿足了現場的生產工藝要求。操作畫面簡單方便，通過對料單設定畫面的修改可以實現對礦石、焦碳配料引數及布料引數的設定與修改，並顯示工藝所需要的資料。操作方式靈活，操作方式有自動、畫面手動和現場就地操作。
在該系統中，plc充分發揮了其配置靈活、控制可靠、程式設計方便和可現場除錯的優點，給整個系統的穩定給整個高爐生產帶來了較大的作用。
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