随着科学技术的高速发展,对炼钢的生产率、钢的成本、钢的纯洁度以及使用性能,都提出了愈来愈高的要求。提高钢水质量的有效途径是通过对钢水进行精炼操作来调节钢水成分,其主要设备是钢包精炼炉。湖南湘潭钢铁集团有限公司炼钢厂钢包精炼炉配料控制系统(以下简称湘钢钢包精炼炉配料控制系统)由于存在“落差”,存在单速配料难以解决配料速度与配料精度这对矛盾,以及存在操作工经验差别导致配料精度不稳定等问题,难以满足用户对钢产品日益苛刻的质量要求。本文针对目前湘钢钢包精炼炉配料控制系统存在的这些问题,采用分阶段配料,在配料初期,为了节约配料时间使系统处于快速放料状态。当称量斗内物料重量达到期望重量的70%左右时,为了更好地控制配料精度使系统处于慢速放料状态。由于系统配料的物料种类不同,即使在同样的振动频率下,物料的配料流量也相差很大,为了更好地解决配料速度与配料精度这对矛盾,本文利用模糊控制技术,根据物料流量(配料的物料重量误差变化率),使快速放料和慢速放料分界点动态化。为了补偿“落差”所引起的误差,本文采用迭代学习控制算法来补偿“落差’,以物料最终的物料重量与期望的物料重量的误差来不断修正提前关闭量,经过一段时间后,可使配料精度达到工艺可允许的范围内。本文利用西门子S7-300 PLC对湘钢钢包精炼炉配料控制系统进行了软、硬件设计,并给出了程序框图和关键函数清单。采用Wincc6.0监控组态软件对上位机进行了人机界面设计,实现了对湘钢钢包精炼炉配料控制系统进行远程操作、控制和监视功能,对系统出现了比较严重的故障时,实现了语音报警功能,上位机与下位机通信采用工业以太网来实现。另外,配料的期望重量是根据钢水成分来确定的,为了更能直观地显示来自化验室钢水成分等数据信息,设计了LED显示屏来显示钢水成分等信息。论文的自动布料算法已经在湖南湘潭钢铁集团有限公司炼钢厂钢包精炼炉配料控制系统中得到应用,现场运行结果表明,自动布料部分运行可靠、操作方便、并且与原来相比可以节省一个操作人员。