高炉过程控制计算机体系结构配置

高炉过程控制计算机体系结构配置摘要通过对10年来高炉过程控制计算机系统的3种体系结构(集中控制型、分散控制型和ClientServer型)在系统配置、开发和维护等方面的主要优缺点的比较，得出ClientServer型在目前阶段是比较合适的结构的结论。

关键词高炉过程控制计算机体系结构配置ArchitectureofprocesscontrolcomputerforblastfurnaceGuoHongyu

(ChongqingIron＆SteelDesigningInstituteChongqing400013)AbstractBycomparisonoftheadvantageandshortcomingamongthreearchitecturesofprocesscontrolcomputer(centralizedcontrol,distributedcontrolandClient-Servertype)forblastfurnace,aconclusionisdrawnthatClient-Serverisamoresuitablearchitectureatpresent.

Keywordsblastfurnace;processcontrolcomputer;architecture;configuration10年来，我国陆续建成投产了不少大中型现代化高炉，其自动化控制水平基本不低于同期的国际先进水平。

高炉自动化控制系统一般分为两级：设备控制级和过程控制级。过程控制计算机随着计算机技术的发展，体系结构也相应发生变化，主要分为集中控制型、分散控制型、Client-Server型。其应用功能变化不大，主要有原料数据分析处理、原料称量(预约)处理、装料数据处理、本体数据处理、出铁渣数据处理、热风炉数据处理、数学模型运算、画面和报表处理。其工作流程如图1所示，过程级从基础自动化级定时和不定时采集数据，将收集的各种过程数据分类、处理，生成累计值、平均值，写入数据库系统，进行各种技术计算和模型运算，得到各种指标，对高炉内部状态进行推测和预测，生成各种优化的设定值，并将设定值发送给基础自动化级，指导高炉平稳操作。下面结合具体实例说明这3种结构如何实现以上应用功能。图1过程计算机的主要工作流程1集中控制型早期限于计算机硬件能力有限，设备昂贵，大多采用1台主机承担过程控制级的全部基本功能，包括从数据采集、计算、模型运算、操作值设定，到画面生成和打印控制等。采用这种结构的有攀枝花钢铁公司的4＃高炉，上海宝钢集团公司的1＃、2＃、3＃高炉。攀钢4＃高炉容积1350m3，系统较小，只采用1台主机。宝钢的3座高炉容积都在4000m3以上，系统庞大，采用2台主机，1台作过程控制用，另1台用于热备兼系统维护。下面以1993年投产的宝钢3＃高炉为例来介绍，硬件、软件配置分别如图2、3所示。图2宝钢3＃高炉硬件配置

DPU—分布式过程处理单元；PCI—喷煤粉图3宝钢3＃高炉软件配置系统采用两台DEC公司的VAX4200，DEC公司的VAX机是我国当年推荐的优选系列机型之一，VAX4200为当时VAX系列最先进的小型机型号。两台VAX4200互相之间用Watch-dog相连，采用镜像磁盘，分别与Ethernet和Westnet相连，备用机时刻监视主机，一旦主机故障，系统就自动切换到备用机上，继续运行。操作系统采用VMS操作系统。一代炉龄数据库运行在VAX3100上。操作监视设定画面可显示在3台工作站和2台XWindows图形终端之中的任一台上，但画面程图6昆钢2000m3高炉硬件配置

GUS—全方位用户操作站；EPLCG—增强型PLC通道；NIM—接点接口模块；HPM—高性能过程管理站；TPS—全厂一体化解决方案图7昆钢2000m3高炉软件配置服务器采用HP公司的HP9000、Microsoft公司的WindowsNT操作系统，客户机采用3台高性能PC机，配17in(43cm)彩显。数据库采用Sybase,画面与报表开发工具采用VB。WindowsNT操作系统安全性好，性能稳定，采用图形化用户界面，有汉化版本，易于整个网络的维护与管理。Sybase为一个成熟的数据库系统。VB不同于过去的面向过程的编程语言，是一种面向对象的编程语言，它支持对多种数据库的调用，用它来开发画面和报表较为容易。

整个系统只有1个数据库，运行于服务器上，整个后台应用程序(包括原料、上料数据管理功能，高炉本体数据管理功能，铁渣数据管理功能，热风炉数据管理功能等)也运行于服务器上，进行数据采集、处理、分类、入库等。画面程序运行于3台PC机(客户机)上，向数据库服务器提交查询与修改请求，由服务器执行后，向客户机返回执行结果。报表格式存于PC机上，当需要打印报表时，由PC机向数据库服务器提交查询请求，得到查询结果后，生成报表，在打印机上输出。

该系统采用当今流行的Client-Server结构，造价便宜，易于扩展。数据库Sybase及开发工具VB比较流行，开发与维护都较为容易(如果采用微软的OPC——OLEforProcessControl规范，开发将更为容易)，在此基础上开发管理机也较为容易。另外现在硬件技术提高了，硬件故障率极低，采用1台服务器即可满足要求。当然如果系统安全性要求极高，经济许可的话，也可增设1台备用服务器。4小结为实现高炉应用功能采用3种结构配置的这3个系统，其费用、投入人员、开发周期依次递减(考虑了系统复