項目背景 隨著當今科學技術的迅猛發展， 特別是控制技術、工業IT技術、數據庫技術、網絡技術的普及應用，對現代化企業的工業過程控制要求也越來越高。全自動計量配料控制系統在各行業的應用已屢見不鮮，它是成品生產的首要環節，特別是有連續供料要求的行業，其配比的過程控制直接影響了成品的質量，更是企業取得最佳經濟效益的先決條件。 雖然行業各自不同的工藝特點對配料控制要求也不同，但高可靠性，先進性，開放性，免維護性，可擴展性目標是一致的。例如在鋼廠的配煤煉焦生產工藝過程中，需要將精煤、肥煤、氣煤、瘦煤、焦煤、貧煤按適當比例配合，此過程稱之為自動配煤，是整個焦化生產的重要環節之一，對生產高質量的焦炭、合理利用煤炭資源及控制生產成本具有重大意義。

“中國第一爐” 項目合作方的7.63米焦爐有著“中國第一爐”之稱，它屬于先進環保的搗固焦爐，年生產能力為115萬噸，可確保項目方每年生產300萬噸的優質不銹鋼鐵水。為使焦爐煤料的配比更加準確，實現自動配煤裝置智能化、數字化、網絡化，并向企業實時數據庫和管理數據庫提供準確的數據來源，在反復比較當今市場流行的自動化方案優劣基礎上，項目方最終選擇西門子SIMATIC自動化產品解決方案。

西門子自動化產品解決方案 項目整個自動配煤裝置為生產現場無人化管理，所有的操作和監視均在中央控制室中進行，系統采用分布式計算機監控管理方式，主要由兩套西門子S7-300PLC、兩套WinCC V6.0監控軟件及工控機、48套SIMOVERT MASTERDRIVES 6SE70工程型變頻器、24臺CFC-200回路調節控制器、3套OSM等控制單元構成一個基于TCP/IP 100M光纖工業以太環網的SCADA系統。 其中各關鍵裝置如：PLC、變頻器、調節控制器、分布式I/O之間數據傳輸采用Profibus-DP協議通訊方式，以確保高實時性和高動態響應要求。Profibus通訊速率最高可達12Mbit/S， 8個節點網絡系統的總線循環時間最快可至0.2ms。Profibus在全球制造業自動化和流程工業自動化的總安裝站點數已突破1千萬，比任何其它現場總線標準都高出許多，它的節點設備數量占有率目前穩具全球第一，它是全球范圍內目前唯一能夠以標準方式應用于所有領域并貫穿整個過程鏈的現場總線。 這種系統架構充分發揮了西門子Simatic自動化產品的資源，具有高可靠性，強抗干擾能力和靈活的可擴充性，可獨立完成對設備的數據采集、精度控制和監控聯鎖。 上位機WinCC V6.0組態軟件作為HMI，通過操作畫面對實時數據進行監控和報警，實現生產工藝過程參數的實時曲線、歷史趨勢 顯示 、報警記錄、配方管理、產量統計、各類數據歸檔和安全連鎖保護，同時通過VBA編程實現Excel報表輸出、打印及預覽等功能。 系統需要監測重量、速度、位置、缺料、堵料、皮帶打滑、電機啟停、電流、轉距和轉速等一千多個模擬量I/O和數字量I/O控制點，具有48個PID閉環控制回路和2套遠程監控系統操作站。整套系統通過光纖交換機進入Ethernet與焦業公司的其它焦化工藝段及廠級管理網進行銜接，達到管控一體化水平。

項目運行及反饋 中國第一爐─項目方此7.63米焦爐已于2008年7月順利投產。整個配煤系統運行可靠、性能穩定、操作方便、自動化程度高、配煤準確率和焦炭質量穩定率都得到大幅提高。不僅降低了煤耗和能耗，還大大提高了生產效率，為項目方不銹鋼年產能達到300萬噸，成為全球產能最大的現代化不銹鋼企業打下了基礎。 通過此次自動配煤項目設計、實施，項目方進一步加深了對西門子Simatic自動化產品的了解。系統采用工業以太網和Profibus-DP現場總線，實現了現場儀表、PLC、分布式I/O、操作站/工程師站、變頻驅動器之間的相互通信，提高了數據傳輸的可靠性和抗干擾性，減少了大量線纜，現場安裝、調試的工作量也大大降低，縮短了項目實施周期，更提高了工作效率和項目質量。 同時，西門子Simatic自動化產品的產品鏈長、性能超群、覆蓋面廣、普及率高、網站內容豐富且更新快、各類文檔資料齊全、項目方技術服務響應快，這一切都為項目方的實際工作帶來了極大便利。