氧气底吹铜熔炼过程是整个炼铜工艺中的重要环节及组成部分，此环节能否生产出高品质铜锍直接影响到最终产出精矿品质。本文以某铜冶炼厂具体横向项目为依托，结合现场具体工艺及相关数据，对氧气底吹炉铜熔炼过程进行了深入研究，通过对铜熔炼过程建模和对仿真平台架构设计，开发了面向氧气底吹炉铜熔炼过程的仿真实验平台。本文建立的实验仿真平台是通过调节控制量，即添加的物料成分，定量分析底吹炉最终生产指标（品位、铁硅比）的变化，本文具体工作如下：（1）建立了底吹炉内物流机理模型依据底吹炉内物质化学反应动态特性，基于物料平衡原理和能量平衡原理，以入料成分流率为输入，最终生产指标品位和铁硅比为输出，建立了底吹炉内化学反应机理模型。（2）设计了底吹炉物流仿真实验系统仿真实验系统总体设计包括总体功能设计、系统设计和通讯程序设计。其中总体功能包括系统管理、动态模拟、变步长仿真、人机交互、数据通信。系统设计包括系统硬件设计和软件设计。通讯接口设计包括软件之间通讯接口设计和软件与外部设备PLC S7-400的通讯接口设计。硬件设施包括可编程控制器和仿真用计算机，软件包括人机界面（HMI）设计软件，模型程序和通讯程序编译软件。人机界面设计力求功能齐全易操作，其中底吹炉工艺界面设计要逼近实际现场底吹炉，达到良好的可视化效果。模型程序依据机理模型进行适当简化，做到求解方便易修改。通讯方式的选择要满足实际工业现场的需求，能够胜任大批量数据同时进行实时数据交换，做到无滞后，无阻塞。（3）开发了底吹炉物流仿真实验系统实验系统开发包括模型程序开发，人机界面开发，两者通讯程序开发和软件平台与外界设备通讯。模型程序作为现场底吹铜熔炼过程的虚拟对象，其模型由Matlab编译和求解，置于PC1中。Matlab编译模型采用命令行方式，用函数调用的方式建立模型程序，用Matlab自带ode45求解一阶微分方程组，最后用数学计算求得最终指标品位及铁硅比。平台界面由WinCC编译，置于PC2中，包括起始界面、用户管理界面、工艺界面、参数设置界面和趋势显示界面。起始界面完成系统管理和语言选择两个功能；用户管理界面完成用户管理、介绍、界面选择和控制方式选择等功能；工艺界面合成了一个底吹炉图，还有画面切换和输入参数设置的功能；参数设置界面完成画面切换和各参数设置功能；趋势图显示界面输出趋势曲线。Matlab和WinCC两者数据交换采用通讯速度快，适合大批量数据同时进行数据交换的OPC技术，通信程序由客户机Matlab实现。在通讯之前要对两台电脑进行DCOM设置，然后由客户端Matlab对WinCC发起会话、交换数据及数据断开，主要设置函数有opcda、connect和addgroup，这样才正式开始两者数据通讯。通讯分为模型校正时的数据通讯和实时交换时的数据通讯，两者的主要区别是采样时间UpdataRate的不同。软件平台与外界设备通讯过程如下：PLC从现场采集的数据，借助step7将要传递的变量标记，然后用下载的方式将标记的变量传递给WinCC从而完成通讯。（4）在实验系统上进行研究基于底吹铜熔炼过程机理模型，改变相关控制量，观察被控变量变化趋势，实验结果证明了该平台的有效性。共进行两次主要实验，首先改变入料CuFeS2入料流率，观察CuFeS2变化对最终铜锍品位的影响；其次改变入料CuS入料流率，观察CuS变化对最终铜锍品位的影响。