當(dāng)今世界，新產(chǎn)品與新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，鋼鐵產(chǎn)業(yè)作為傳統(tǒng)的自動(dòng)化行業(yè)，在不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模的同時(shí)，也正在與時(shí)俱進(jìn)，將最新的工業(yè)4.0技術(shù)融合進(jìn)生產(chǎn)中。菲尼克斯電氣IT-Powered的自動(dòng)化技術(shù)和全新的解決方案助力中天鋼鐵進(jìn)入第四次工業(yè)革命。

中天鋼鐵集團(tuán)有限公司坐落在長(zhǎng)江三角洲中心地帶，京杭大運(yùn)河穿廠(chǎng)而過(guò)，交通十分便利，是一家涵蓋鋼鐵、外貿(mào)、物流、教育投資、酒店、港口等多元產(chǎn)業(yè)的大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，連續(xù)12年榮列中國(guó)企業(yè)500強(qiáng)。

供水系統(tǒng)是鑄鋼生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)如果出現(xiàn)問(wèn)題，將會(huì)導(dǎo)致?tīng)t毀人亡的重大設(shè)備事故。中天鋼鐵集團(tuán)有限公司的電爐循環(huán)水泵房技改項(xiàng)目采用了菲尼克斯電氣的冗余PLC（RFC460R PN 3TX） Profinet工業(yè)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)MRP環(huán)網(wǎng)解決方案。它主要由19臺(tái)泵閥組和6臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)組成，各個(gè)泵閥組與水池液位、管道壓力以及泵閥組之間都存在著復(fù)雜的聯(lián)鎖關(guān)系。該項(xiàng)目改造前，原有控制系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)因現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)抗干擾性能差而出現(xiàn)故障以及對(duì)故障難以定位等問(wèn)題，在一定程度上影響了日常生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)。

菲尼克斯電氣冗余控制器RFC460R電控柜

2018年3月，項(xiàng)目組采用菲尼克斯電氣產(chǎn)品對(duì)原有系統(tǒng)進(jìn)行技改，之后系統(tǒng)一直零故障運(yùn)行，同時(shí)各個(gè)遠(yuǎn)程站的通訊狀態(tài)皆可在上位機(jī)上進(jìn)行查詢(xún)。

鋼鐵生產(chǎn)主要包括球團(tuán)、燒結(jié)、煉焦、煉鐵、煉鋼、軋鋼、鐵合金等環(huán)節(jié)，鋼鐵廠(chǎng)擁有排放大量煙氣的各種爐窯。而爐窯燃燒過(guò)程中生成大量的氮氧化合物和硫化物，會(huì)對(duì)大氣造成嚴(yán)重污染。因此，國(guó)家環(huán)?？偩謱?duì)氮氧化合物的排放有嚴(yán)格規(guī)定。

中天鋼鐵全國(guó)首套超低排放550㎡燒結(jié)氣SCR脫硝系統(tǒng)在2018年10月20日一次全煙氣試車(chē)成功，排放煙氣達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。其控制系統(tǒng)采用菲尼克斯電氣冗余PLC（RFC460R PN3TX）Profinet工業(yè)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)MRP環(huán)網(wǎng)解決方案，控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，為中國(guó)的環(huán)保事業(yè)做出了突出貢獻(xiàn)。

中天鋼鐵的料場(chǎng)項(xiàng)目、高爐噴煤項(xiàng)目、高爐電機(jī)溫度采集系統(tǒng)同樣采用了菲尼克斯電氣整套解決方案。

工業(yè)4.0的精髓是信息物理系統(tǒng)（CPS），虛即是實(shí)，實(shí)中有虛，虛實(shí)結(jié)合。在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)調(diào)試時(shí)，我們正是基于工業(yè)4.0這一精髓，采用結(jié)構(gòu)化的基于對(duì)象的編程思路，首先使用各個(gè)設(shè)備的數(shù)據(jù)模型搭建虛擬仿真系統(tǒng)，在虛擬仿真系統(tǒng)上模擬各種場(chǎng)景進(jìn)行調(diào)試，虛擬調(diào)試結(jié)束后將其直接用于真實(shí)設(shè)備，大大縮短了真實(shí)系統(tǒng)的調(diào)試時(shí)間，控制系統(tǒng)的容錯(cuò)能力和程序的健壯性也因?yàn)榻?jīng)虛擬系統(tǒng)仿真過(guò)程得到了顯著提升。

目前，大數(shù)據(jù)是新一代信息技術(shù)的關(guān)鍵，并逐漸發(fā)展為新一輪工業(yè)革命的核心?？刂葡到y(tǒng)中涉及的所有設(shè)備的信息都以設(shè)備的數(shù)學(xué)模型為基準(zhǔn)單位存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)之中，精準(zhǔn)記錄鋼鐵生產(chǎn)的每一道工序，以構(gòu)建工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的大數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)不僅可以用于設(shè)備故障的分析，減少操作人員的失誤率，也可以用于指導(dǎo)生產(chǎn)，對(duì)工藝控制流程進(jìn)行優(yōu)化。例如，系統(tǒng)可記錄所有設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間及故障頻率等信息，這樣，使用者可以清晰地分析和決策設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)和更換的時(shí)間和頻次。

Profinet是全球領(lǐng)先的基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，它為自動(dòng)化通信提供了完整的網(wǎng)絡(luò)解決方案。它融合了諸多自動(dòng)化領(lǐng)域的熱點(diǎn)于一身，如實(shí)時(shí)以太網(wǎng)、分布式自動(dòng)化、功能安全以及信息安全等。設(shè)備的可靠穩(wěn)定運(yùn)行離不開(kāi)完備的通信網(wǎng)絡(luò)，更靈活、更高性能、更高效的Profinet恰好滿(mǎn)足這一需求。

Profinet在全球安裝的節(jié)點(diǎn)設(shè)備已近1000萬(wàn)，是市場(chǎng)占有率最高的基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的工業(yè)自動(dòng)化總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)。在我們的解決方案中，Profinet耦合器與Profinet交換機(jī)組成MRP環(huán)網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)中即使出現(xiàn)斷線(xiàn)，也不會(huì)影響到控制系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。此外，所有Profinet設(shè)備的診斷信息均可提取到上位機(jī)SCADA界面上，通信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行維護(hù)人員可以第一時(shí)間定位故障模塊的位置，大大節(jié)約了檢修時(shí)間。

RFC460R PN 3TX冗余控制器是菲尼克斯電氣完備解決方案的另一個(gè)突出亮點(diǎn)，當(dāng)一臺(tái)PLC發(fā)生故障時(shí)，另一臺(tái)PLC立即無(wú)縫接管對(duì)系統(tǒng)的控制，確保系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行，減少故障停機(jī)時(shí)間，降低工作成本，避免潛在危險(xiǎn)，提高系統(tǒng)的可靠性。

技術(shù)優(yōu)勢(shì)

●啟動(dòng)便捷，采用Auto-Sync技術(shù)自動(dòng)配置所有冗余功能；

●遵循Profinet標(biāo)準(zhǔn)，使系統(tǒng)集成最優(yōu)化，面向未來(lái)的工業(yè)以太網(wǎng)冗余方案；

●通過(guò)光纖連接兩個(gè)控制器，安裝間隔距離最遠(yuǎn)可達(dá)80公里，可插拔的SFP模塊使成本最優(yōu)化，即使同步熱備光纖出現(xiàn)問(wèn)題，還可通過(guò)Profinet網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)實(shí)現(xiàn)同步，兩重鏈路保護(hù)；

●發(fā)生故障或更換控制器時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行不間斷；

●高分辨率顯示屏以文本形式顯示所有狀態(tài)信息和錯(cuò)誤診斷信息；

●冗余OPC服務(wù)器，使可視化界面不間斷。

菲尼克斯電氣作為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的隱形冠軍，以實(shí)際行動(dòng)推進(jìn)中天鋼鐵的智慧升級(jí)進(jìn)程，幫助客戶(hù)實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益的最大化、生產(chǎn)模式的智能化及精益化，全方位助力中國(guó)智能制造。