在探讨PLC和WinCC在烧结自动控制系统中的应用之前，首先需要了解烧结工艺的基本流程及其自动化需求。烧结是钢铁生产中的重要环节，目的是将粉状矿料经过高温烧结，使之成为块状矿料以供炼铁使用。烧结过程中需要精确控制温度、压力、流量、水分和料位等参数。为此，自动化控制系统必须能够高效准确地处理各种传感器信号，并执行复杂的逻辑控制。
在本文档中，作者孔玉洁介绍了西门子PLC在烧结自动控制系统中的成功应用。系统采用了三电(EIC)一体化控制理念，集成了仪表、电气和自动化控制系统。系统的稳定性与可靠性得到了显著提升，主要得益于系统采用的集散型PLC分布式网络控制。
集散型PLC控制系统，即Distributed Control System (DCS)，是一种高度模块化、灵活性和可靠性高的工业控制系统。通过在系统中使用集散型PLC，实现了对烧结生产线上的不同工艺区段进行分布式控制，从而提高了系统的稳定性和抗风险能力。
西门子S7-400系列PLC是本文中采用的核心控制器，它支持各种自动化任务。特别地，S7-400H是西门子提供的最新冗余PLC，具备了所有SIMATIC S7系列的先进特性，并且所有重要部件均为冗余配置。这包括了冗余的CPU、供电模件和用于冗余CPU通信的同步模块，保证了在主CPU发生故障时，能够无扰动地进行主从切换，从而确保了系统的连续稳定运行。
系统中的编程软件使用的是STEP 7 V5.4，而监控软件则采用WinCC 6.0中文版。WinCC（Windows Control Center）是西门子公司推出的一款先进的监控系统软件，可以实现与PLC的无缝集成，并提供强大的数据可视化、数据记录、报警处理和过程控制功能。
在通信方面，PLC与上位机之间采用了PROFIBUS总线实现通讯。PROFIBUS是国际标准IEC 61158和EN 50170定义的现场总线通信标准，广泛应用于自动化领域。通过PROFIBUS，主控制室安装的3台上位监控机与厂调度室的2台上位机能够与PLC进行高效的数据交互。此外，上位机、PLC之间的通信采用PROFINET总线结构，确保了系统开放性。
系统整体被划分为配料、一配电、中碎、精矿仓和主控室等七个站点，每个站点都涉及到了仪表、电气和PLC自动控制系统的集成。PLC与智能模块之间的通信采用了PROFIBUS结构，实现了分布式远程IO控制。PROFIBUS现场总线的使用可以大量节约导线，降低维护和安装费用，同时提高了系统的整体性能。
具体到烧结主控制部分，由三个站组成，每个站都配备了不同数量的模拟量输入输出模块和数字量输入输出模块，用于实现温度、流量、压力、水分和料位等参数的实时监控与控制。各传感器将现场数据转换为电流信号，送至PLC的模拟输入模块，经转换处理后，通过PROFIBUS总线传送到主控室的上位机进行显示。
烧结电气控制部分同样采用了S7-400系列控制器和PROFIBUS通信模式。根据工艺要求，实现了配料、烧结、中碎、精矿四大板块的逆开、顺停连锁控制，以及事故急停功能，确保了整个烧结过程的自动化逻辑控制。
通过使用西门子PLC和WinCC，烧结自动控制系统实现了高度集成化和自动化，不仅提高了生产效率，而且提升了工艺过程的稳定性和安全性。这种控制系统的设计和实施，对于提高烧结过程的自动化水平，具有重要的参考价值和实践意义。
