[摘要]
冶金工业，特别是钢铁产业，是国民经济的重要基础产业，是实现工业化的支柱产业，是技术、资金、资源、能源密集型产业。不但需要先进的设备和工艺流程，高效、安全可靠的自动化及接口技术必不可少。
工程设计中，电气控制、接口元件的选择是十分关键的，其直接影响到工程是否能够顺利投产以及日后的运行维护、影响到工程的建设投资以及运行成本。本文介绍马钢新区电气控制、接口元件的选用情况，重点介绍了PHOENIXCONTACT系列产品在该工程中的应用情况以及运用结果
作为全球自动化领域的知名供应商，PHOENIXCONTACT为客户提供节省空间、安装方便、可靠性高的数万种产品。无论是在系统器件上，还是在系统解决方案上，菲尼克斯电气的产品均有突出表现。
[关键词]
马钢新区、PHOENIXCONTACT、料厂、球团、烧结、高炉、热轧等、基础自动化系统
[使用背景]
2002年，马钢老厂区第二炼铁总厂新建一座2500立方米的高炉，由中冶华天工程技术股份有限公司设计。在该项目上，马钢第一次大量使用PHOENIXCONTACT的接线端子、PLC系列继电器、24VDC直流开关电源、模拟信号变送器及安全栅等产品，经过几年的使用，客户非常满意，由于产品性能、质量稳定，大大减少了现场因器件故障停机所带来的损失，从而为客户提高了生产效率和节省了维护成本。因此，在马钢新区项目上，客户在技术上对PHOENIXCONTACT非常放心。
1．工程概况
马钢新区是国家规划建设的重点项目之一，建设规模500万吨，总投资230多亿人民币，它拉开了钢铁行业特大型项目建设的序幕。该项目2004年11月底正式获得国务院批准，同年开始设计，2007年全面建成投产，前后历时四年。
在马钢新区项目中，除高炉基础自动化控制系统采用美国西屋公司最新一代的分布式控制计算机系统（DCS）外，其他各工艺段及各辅助控制系统分别采用AB和SIEMENS的PLC进行控制，各辅助控制系统之间通过以太网进行联网，主－辅控制系统通过上位机进行联网从而实现了全厂数据共享。
在马钢新区项目中，料厂、球团、焦化、烧结、高炉、轧线等工艺段上，交、直流输入/输出继电器、控制继电器、时间继电器、直流电源、模拟信号变送器、安全栅、端子、端子型熔断器等均采用PHOENIXCONTACT产品。在项目的建设、调试、投产以及运行过程中，上述电气控制元器件从未出现过任何问题而影响过工程进度或生产，其质量和可靠性得到了各方面的一致好评。（图1，马钢新区一角）
图 1
2．PHOENIXCONTACT系列产品的选用
2.1 主控、辅助系统输入/输出继电器以及控制继电器的选用
输入/输出信号的可靠性是控制系统正常工作的基本条件，没有可靠的系统输入/输出信号，再好的控制系统也无法正常工作。由于各工艺段子系统较多，非常分散且现场条件恶劣，其中现场信号受到干扰，导致继电器无法正常工作就是非常棘手的问题之一，因此，为保证设备正常工作，其输入/输出信号继电器的选择就是关键所在。为解决以上问题，马钢经过多方比较，最后选用PHOENIXCONTACT的PLC-RSC- 230UC/21/SO46、 PLC-RSC-230UC/21-21/SO46抗干扰继电器以及PLC-RSC-24DC/21、PLC-RSC-24DC/21直流继电器。选择PLC-RSC-230UC/21/SO46、 PLC-RSC-230UC/21-21/SO46抗干扰继电器的理由主要有两点：其一是该继电器驱动电流较大（一般为8mA左右）而且具有信号滤波功能，并采用RC 回路以及抬高继电器的动作电平来抑制干扰信号，其尤其适用于现场检测元件较远，以及由于现场接近开关或PLC模块漏电流较大等原因导致普通继电器难以正常工作的各种复杂的工业控制现场；第二是该继电器为端子型继电器，体积较小，可有效地节约安装空间并且易于安装和接线。马钢新区项目中，共使用PHOENIXCONTACT的PLC系列继电器30000多只，为现场开关量可靠的输入/输出提供了有效保证。（图2-1，PLC系列继电器）
图2-1 图2-2
2.2 模拟信号变送器及安全栅的选用
客户在以往的使用中深刻感受到，接口器件对控制系统的保护作用非常重要，它可以大大减少系统地故障率，提高设备的运行效率和节省系统的维护成本，因此，马钢新区项目中，客户要求所有的模拟信号都必须进行隔离或转换后再进控制系统。在马钢新区项目中，客户采用了PHOENIXCONTACT的MCR系列模拟信号变送器，包括：配电器、隔离器、温度测量变送器、频率变送器等，共计5000多只。
另外在喷煤、煤气清洗等具有爆炸性危险的区域使用了PHOENIXCONTACT PI-Ex系列安全栅，该系列安全栅具有的可插拔的结构及底座上的开关功能，给安装、调试及维护带来了极大的方便。（图2-2，模拟信号变送器）
2.3 24VDC直流开关电源的选用
钢厂有很多现场设备、现场检测元件、控制系统接口等需要直流电源供电，不同的设备对于电源的容量、可靠性等有不同的要求，所以选择性能优良的、形式多样的直流供电设备尤为重要。PHOENIXCONTACT QUINT POWER系列直流电源由于其品种齐全、可靠性高、并可在现场电网大幅度的波动下保持稳定的输出，另外还具有LED显示、干接点输出、24V有源输出三种报警功能。设计选型中经过客户对各种品牌的电源在性能、体积、价格等多方面的反复比较，最后选用了PHOENIXCONTACT QUINT POWER系列电源。
由于该电源规格齐全、品种较多、体积小，设计时可按照需要任意地进行选择并十分方便的进行组合、安装等，这些优点给设计院的设计工作带来了极大的方便。
马钢新区项目中共采用PHOENIXCONTACT QUINT POWER系列开关电源（2.5A、5A、10A、20A）500多台，分别安装在各个电气、控制室、各液压站的控制柜内以及现场控制箱内。（图2-3，QUINT POWER系列开关电源）
图2-3 图2-4
2.4 保险丝端子的选用
设计中，通常在设备控制单元的二次回路电源输入端需加入一个断路器或熔断器，但不论是加断路器或熔断器均需要占用一定的安装空间。为节约电气元件的安装空间，设计院在设计中采用PHOENIXCONTACT UK5-HESI 保险丝端子替代了原有的断路器或熔断器。UK5-HESI 端子型熔断器具有较高的分断能力、具有表示熔断器状态的LED显示，该端子型熔断器体积小、可与普通端子或PLC系列继电器一起安装，具有使用、维护方便等特点。在马钢新区项目中，客户采用了约20000多片UK5-HESI 端子型熔断器，有效的节约了安装空间，降低了工程投资。
2.5 接线端子的选用
很多客户在现场调试的过程中，经常会碰到一些这样故障，其表现为信号时有时无或输入电平偏低，由于这类故障时有时无，往往很难即时排除，一般情况下这类故障都是由于端子连接不好所导致的。马钢新区项目中为避免产生类似问题，特别注意了端子品牌的选择。经过对国内、外若干种品牌端子在电气特性、连接方式、材料选用、体积、价格等方面的多方比较后，马钢最终选用了PHOENIXCONTACT UK系列端子。（图2-4，UK系列接线端子）
2.6 防雷过电压保护产品的选用
随着现代科技的高速发展，控制系统、交换机、现场智能仪表等现代电气、电子设备的集成度越来越高，运行速度也越来越快，但随之而来的是器件抗冲击能力却越来越弱，钢铁行业是这些电气设备的应用大户，在过去的使用过程中，经常有一些设备因雷电、开关电子脉冲等的冲击而损坏，造成了很大的损失。因此，防雷过电压保护技术越来越受到钢铁行业的重视。
在马钢新区项目中，PHOENIXCONTACT提供的电源类防雷过电压保护产品，使客户的设备供电高枕无忧。 （图2-5，二级防雷产品；图2-6，一级防雷产品）
图2-5 图2-6
3．PHOENIXCONTACT产品在马钢新区项目上的使用情况
2006年底，马钢新区项目中的烧结、料厂、第一座高炉等工艺段顺利投产，第二座高炉于2007年3月投产，新区项目中其它工艺段均于2007年9月份之前完成投产。在整个项目调试、投产运行过程中，PHEONIXCONTACT的产品，以其优良的品质、稳定可靠的性能，得到了客户充分的肯定，为马钢新区项目的顺利投产作出了重要贡献。
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