PHOENIX CONTACT產品在馬鋼新區的應用

[摘要]：冶金工業，特別是鋼鐵產業，是國民經濟的重要基礎產業，是實現工業化的支柱產業，是技術、資金、資源、能源密集型產業。不但需要先進的設備和工藝流程，高效、安全可靠的自動化及接口技術必不可少。

　 工程設計中，電氣控制、接口元件的選擇是十分關鍵的，其直接影響到工程是否能夠順利投產以及日后的運行維護、影響到工程的建設投資以及運行成本。本文介紹馬鋼新區電氣控制、接口元件的選用情況，重點介紹了PHOENIXCONTACT系列產品在該工程中的應用情況以及運用結果

　作為全球自動化領域的知名供應商，PHOENIXCONTACT為客戶提供節省空間、安裝方便、可靠性高的數萬種產品。無論是在系統器件上，還是在系統解決方案上，菲尼克斯電氣的產品均有突出表現。

[關鍵詞]： 馬鋼新區、PHOENIXCONTACT、料廠、球團、燒結、高爐、熱軋等、基礎自動化系統

[使用背景]：

　2002年，馬鋼老廠區第二煉鐵總廠新建一座2500立方米的高爐，由中冶華天工程技術股份有限公司設計。在該項目上，馬鋼第一次大量使用PHOENIXCONTACT的接線端子、PLC系列繼電器、24VDC直流開關電源、模擬信號變送器及安全柵等產品，經過幾年的使用，客戶非常滿意，由于產品性能、質量穩定，大大減少了現場因器件故障停機所帶來的損失，從而為客戶提高了生產效率和節省了維護成本。因此，在馬鋼新區項目上，客戶在技術上對PHOENIXCONTACT非常放心。

1． 工程概況

馬鋼新區是國家規劃建設的重點項目之一，建設規模500萬噸，總投資230多億人民幣，它拉開了鋼鐵行業特大型項目建設的序幕。該項目2004年11月底正式獲得國務院批準，同年開始設計，2007年全面建成投產，前后歷時四年。

　 在馬鋼新區項目中，除高爐基礎自動化控制系統采用美國西屋公司最新一代的分布式控制計算機系統（DCS）外，其他各工藝段及各輔助控制系統分別采用AB和SIEMENS的PLC進行控制，各輔助控制系統之間通過以太網進行聯網，主－輔控制系統通過上位機進行聯網從而實現了全廠數據共享。

　在馬鋼新區項目中，料廠、球團、焦化、燒結、高爐、軋線等工藝段上，交、直流輸入/輸出繼電器、控制繼電器、時間繼電器、直流電源、模擬信號變送器、安全柵、端子、端子型熔斷器等均采用PHOENIXCONTACT產品。在項目的建設、調試、投產以及運行過程中，上述電氣控制元器件從未出現過任何問題而影響過工程進度或生產，其質量和可靠性得到了各方面的一致好評。（圖1，馬鋼新區一角）

2．PHOENIXCONTACT系列產品的選用

2.1 主控、輔助系統輸入/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正常工作的基本條件，沒有可靠的系統輸入/輸出信號，再好的控制系統也無法正常工作。由于各工藝段子系統較多，非常分散且現場條件惡劣，其中現場信號受到干擾，導致繼電器無法正常工作就是非常棘手的問題之一，因此，為保證設備正常工作，其輸入/輸出信號繼電器的選擇就是關鍵所在。為解決以上問題，馬鋼經過多方比較，最后選用PHOENIXCONTACT的PLC-RSC- 230UC/21/SO46、 PLC-RSC-230UC/21-21/SO46抗干擾繼電器以及PLC-RSC-24DC/21、PLC-RSC-24DC/21直流繼電器。選擇PLC-RSC-230UC/21/SO46、 PLC-RSC-230UC/21-21/SO46抗干擾繼電器的理由主要有兩點：其一是該繼電器驅動電流較大（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，其尤其適用于現場檢測元件較遠，以及由于現場接近開關或PLC模塊漏電流較大等原因導致普通繼電器難以正常工作的各種復雜的工業控制現場；第二是該繼電器為端子型繼電器，體積較小，可有效地節約安裝空間并且易于安裝和接線。馬鋼新區項目中，共使用PHOENIXCONTACT的PLC系列繼電器30000多只，為現場開關量可靠的輸入/輸出提供了有效保證。（圖2-1，PLC系列繼電器）

2.2 模擬信號變送器及安全柵的選用
　　
客戶在以往的使用中深刻感受到，接口器件對控制系統的保護作用非常重要， 它可以大大減少系統地故障率，提高設備的運行效率和節省系統的維護成本，因此，馬鋼新區項目中，客戶要求所有的模擬信號都必須進行隔離或轉換后再進控制系統。在馬鋼新區項目中，客戶采用了PHOENIXCONTACT的MCR系列模擬信號變送器，包括：配電器、隔離器、溫度測量變送器、頻率變送器等，共計5000多只。

另外在噴煤、煤氣清洗等具有爆炸性危險的區域使用了PHOENIXCONTACT PI-Ex系列安全柵，該系列安全柵具有的可插拔的結構及底座上的開關功能，給安裝、調試及維護帶來了極大的方便。（圖2-2，模擬信號變送器）

2.3 24VDC直流開關電源的選用
　　
鋼廠有很多現場設備、現場檢測元件、控制系統接口等需要直流電源供電，不同的設備對于電源的容量、可靠性等有不同的要求，所以選擇性能優良的、形式多樣的直流供電設備尤為重要。PHOENIXCONTACT QUINT POWER系列直流電源由于其品種齊全、可靠性高、并可在現場電網大幅度的波動下保持穩定的輸出，另外還具有LED顯示、干接點輸出、24V有源輸出三種報警功能。設計選型中經過客戶對各種品牌的電源在性能、體積、價格等多方面的反復比較，最后選用了PHOENIXCONTACT QUINT POWER系列電源。

由于該電源規格齊全、品種較多、體積小，設計時可按照需要任意地進行選擇并十分方便的進行組合、安裝等，這些優點給設計院的設計工作帶來了極大的方便。

馬鋼新區項目中共采用PHOENIXCONTACT QUINT POWER系列開關電源（2.5A、5A、10A、20A）500多臺，分別安裝在各個電氣、控制室、各液壓站的控制柜內以及現場控制箱內。（圖2-3，QUINT POWER系列開關電源）

2.4 保險絲端子的選用
　　
設計中，通常在設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。為節約電氣元件的安裝空間，設計院在設計中采用PHOENIXCONTACT UK5-HESI 保險絲端子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斷能力、具有表示熔斷器狀態的LED顯示，該端子型熔斷器體積小、可與普通端子或PLC系列繼電器一起安裝，具有使用、維護方便等特點。在馬鋼新區項目中，客戶采用了約20000多片UK5-HESI 端子型熔斷器，有效的節約了安裝空間，降低了工程投資。

2.5 接線端子的選用
　　
很多客戶在現場調試的過程中，經常會碰到一些這樣故障，其表現為信號時有時無或輸入電平偏低，由于這類故障時有時無，往往很難即時排除，一般情況下這類故障都是由于端子連接不好所導致的。馬鋼新區項目中為避免產生類似問題，特別注意了端子品牌的選擇。經過對國內、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，馬鋼最終選用了PHOENIXCONTACT UK系列端子。（圖2-4，UK系列接線端子）

2.6 防雷過電壓保護產品的選用
　
隨著現代科技的高速發展，控制系統、交換機、現場智能儀表等現代電氣、電子設備的集成度越來越高，運行速度也越來越快，但隨之而來的是器件抗沖擊能力卻越來越弱，鋼鐵行業是這些電氣設備的應用大戶，在過去的使用過程中，經常有一些設備因雷電、開關電子脈沖等的沖擊而損壞，造成了很大的損失。因此，防雷過電壓保護技術越來越受到鋼鐵行業的重視。
　
在馬鋼新區項目中，PHOENIXCONTACT提供的電源類防雷過電壓保護產品，使客戶的設備供電高枕無憂。 （圖2-5，二級防雷產品；圖2-6，一級防雷產品）

3．PHOENIXCONTACT產品在馬鋼新區項目上的使用情況
　　
2006年底，馬鋼新區項目中的燒結、料廠、第一座高爐等工藝段順利投產，第二座高爐于2007年3月投產，新區項目中其它工藝段均于2007年9月份之前完成投產。在整個項目調試、投產運行過程中，PHEONIXCONTACT的產品，以其優良的品質、穩定可靠的性能，得到了客戶充分的肯定，為馬鋼新區項目的順利投產作出了重要貢獻。