矿热炉是生产硅锰合金的主流装置,而电极升降控制系统在整个矿热炉工作过程中起着极为关键的作用,本文基于某铁合金生产厂家的矿热炉改造系统,设计了一套以工控机为上位机、PLC为下位机的自动化工控系统。首先,在对现场环境详细调研的基础上,设计了整个控制系统的硬件原理图,并进行选型设计研究。以研华工控机作为上位机,以西门子PLC-400作为控制中心,以倍加福光电编码器作为反馈装置,以西门子MM6系列变频器作为电极变频调速装置,构成了一个完整的闭环控制整体操作系统部署。此系统在实际的开发流程中,应用了目前流行的方式B/S,服务器也是采用开源的软件Tomcatl来提供服务,同时利用三大框架来搭建此项目为开发者提供更好的便利。最后,对整个控制系统进行软件开发的概要设计和详细设计。软件的设计部分主要包括两方面的子系统设计：一方面是上位机监控系统,另一方面是下位机控制系统。而其中上位机监控系统包括主界面监控界面、电极监控界面以及过程趋势界面等几个子系统。另外下位机控制系统包括电极压放控制、电极升降控制与电极位置测量等几个子系统。通过多次现场演示和应用,对整个系统的软件部分分子系统进行测试,测试结果表明：该系统较好地控制整个电极的升降,自动化的监控界面降低了操作员劳动强度,有效的电极控制算法降低了整个冶炼过程的电能消耗,顺利完成了设计之前预设的目标。