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邂逅Modicon三十年——Modicon 40年系列尋訪

——— 訪北京首鋼國際工程技術(shù)有限公司電氣室主任宋道鋒

2008/11/3 0:00:00

1978年，首鋼2號高爐開建，年輕的電氣技術(shù)員宋道鋒從成都512廠調(diào)回首鋼，負(fù)責(zé)2號高爐自動化系統(tǒng)設(shè)計的重任——在首鋼2號高爐的自動化系統(tǒng)中首次引進(jìn)Modicon PLC。

1978年剛剛改革開放的中國，還無法獲得更多國外企業(yè)的信息，作為鋼鐵行業(yè)改革開放的先驅(qū)者，首鋼首次提出要放眼世界尋找最適合的產(chǎn)品。

改革開放的30年，也是首鋼探索、使用Modicon PLC的30年，30年后的今天，施耐德Modicon系列產(chǎn)品在首鋼各個自動化系統(tǒng)中廣泛使用，在眾多行業(yè)遍地開花。然而，30年前，首鋼基于什么樣的原因選擇了Modicon呢？今天，我們就跟隨宋工回顧30年前與Modicon邂逅的故事。

首鋼選擇Modicon的緣起

首鋼在1978年投建了2號高爐，容積是1235m3。當(dāng)時在國內(nèi)是最大的，剛建的時候還沒有發(fā)現(xiàn)Modicon 584這個產(chǎn)品，當(dāng)時使用的是桂林電器設(shè)計研究所的矩陣柜，這是當(dāng)時桂林電器自己研制的產(chǎn)品，就是最初的PLC雛形，稱為矩陣柜。當(dāng)我們有這個需求的時候，桂林電器剛剛進(jìn)行研制，隨后我們跟他們一塊研制。我們帶著工藝上的自動化需求一塊去開發(fā)這個產(chǎn)品。共研制了大概一年，后來用在了2號高爐。當(dāng)時在實(shí)驗室里測試沒有問題，但是拿到現(xiàn)場就不行，不太適應(yīng)現(xiàn)場復(fù)雜的環(huán)境，信號有很多干擾，這時限于國內(nèi)產(chǎn)品的局限性，我們就決定要把眼界放開，在世界上找一找有沒有更好、更合適的產(chǎn)品。

那時我國的改革開放剛剛起步，在北展的一個展會上偶然拿到一份資料，看到美國在福特汽車的生產(chǎn)線上用的是Modicon 584的PLC，在當(dāng)時是特別先進(jìn)、特別成功的，看到美國的汽車生產(chǎn)商在用，就考慮如果用在冶金行業(yè)行不行。于是我們就拿著資料去索取Modicon PLC的產(chǎn)品手冊。當(dāng)時Modicon還沒有中國辦事處，我們通過首鋼的外事辦打通他們資料上美國總部的電話，很快把樣本就寄了過來。從那次邂逅開始，逐步建立起與Modicon3 0年的合作歷程。

首鋼2號爐的Modicon之路

當(dāng)時Modicon寄過來的資料全是英文，我們組織了7、8個人研究資料。研究以后發(fā)現(xiàn)還沒有在冶金行業(yè)應(yīng)用的案例。只是介紹在汽車生產(chǎn)線上如何使用，有一些什么功能，什么模塊。CPU 、電源、I\O模塊介紹的比較多。從功能上講，我們認(rèn)為還是非常適合我們的2號高爐，有一點(diǎn)顧慮就是汽車生產(chǎn)的環(huán)境要比冶金好很多，擔(dān)心能不能適應(yīng)惡劣的現(xiàn)場環(huán)境。

當(dāng)時2號高爐投了上億資金，在首鋼，乃至整個冶金行業(yè)都是非常大的項目。全首鋼都注視著這個高爐，牽動了首鋼上上下下的領(lǐng)導(dǎo)、員工的關(guān)心、注意力。國內(nèi)的產(chǎn)品經(jīng)過實(shí)踐失敗后，我們當(dāng)時已經(jīng)沒有退路，如果高爐建了一半最后控制系統(tǒng)失靈，會是很大的一個事故，這個責(zé)任不是幾個人可以擔(dān)當(dāng)?shù)?。后來我們就拿著資料到電力科（就是現(xiàn)在的設(shè)計院，最早叫設(shè)計處），經(jīng)過各部門的研究決定用Modicon 584。一邊學(xué)習(xí)、消化資料，一邊在圖紙上編程序，就是在圖紙上畫梯形圖，摸索著如何實(shí)現(xiàn)信號采集?，F(xiàn)在看起來比較簡單，但當(dāng)時對我們來說是非常新鮮的。那時是1979年，現(xiàn)在回想起來是30年前的往事了。

1979年，中國還沒有Modicon的辦事處和分公司，買產(chǎn)品時要先報給首鋼的外事辦，然后由他們通過國家相關(guān)外貿(mào)部門直接從美國總部采購，產(chǎn)品采購回來以后，我們就拿著隨產(chǎn)品來的相關(guān)資料一邊研究一邊設(shè)計，結(jié)合我們高爐的一些特點(diǎn)，分頭把圖畫出來，把采集的數(shù)據(jù)整理出來，設(shè)計完后就編程序。高爐主要是高爐冷卻系統(tǒng)和原料系統(tǒng)，布料系統(tǒng)和送風(fēng)系統(tǒng)。當(dāng)時用的就是Modicon 584。因為研制矩陣柜時也積累了一些經(jīng)驗、技術(shù)，比如說原料、焦碳、石灰石的配比，信號建模、采集，一些工藝方面的技術(shù)我們還是掌握的比較好。整個系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試都是我們自己做的，當(dāng)時我們成立了兩個小組，一個是高爐，一個是燒結(jié)，兩個工程是同時進(jìn)行。當(dāng)時的工作量就是編程序，一個模塊有多少個點(diǎn)，每一個點(diǎn)都要整理出來，設(shè)計大概用了近一年的時間。首鋼的技術(shù)骨干基本都參與了進(jìn)去，調(diào)試用了近半年的時間。當(dāng)時編完程序后又派了3個人去美國總部學(xué)習(xí)了8個月。他們學(xué)習(xí)回來以后把我們編的程序和美國的比較，給我們講課，對硬件，基本模塊的功能和作用進(jìn)行講解。使用以后覺得Modicon 584的硬件非常好，設(shè)計很科學(xué)。

Modicon在國內(nèi)鋼鐵行業(yè)的迅速推廣

首鋼2號高爐在國內(nèi)第一個使用Modicon 584，在沒有任何經(jīng)驗可以借鑒的情況下，我們經(jīng)過反復(fù)試驗、調(diào)試，最終獲得了良好的控制性能。2號爐以后，后續(xù)共有5個高爐按照這個模式使用了Modicon系列產(chǎn)品。當(dāng)時2號爐自己研制開發(fā)了37項新技術(shù)（專利），其中采用Modicon 584 PLC就是其中一項，當(dāng)時2號高爐項目獲得了冶金部的金獎。

1981年，冶金部在寶鋼開會，我和另一位工程師在會上對這個項目做了介紹，當(dāng)時我們編寫了《PLC在首鋼的應(yīng)用》一書，這本書結(jié)合我們首鋼的高爐特點(diǎn)，介紹了Modicon 584 PLC在2號高爐的具體應(yīng)用，應(yīng)用性特別強(qiáng)。并結(jié)合實(shí)例詳細(xì)介紹了程序怎樣編寫。當(dāng)時資料也比較稀缺，因此在會議上被鞍鋼等一些單位搶購一空，這項技術(shù)隨即在寶鋼、武鋼推廣開了。隨后全國的各個高爐都采用這種PLC模式了。

首鋼2號爐促進(jìn)國內(nèi)企業(yè)觀念的變革

首鋼2號高爐選擇了Modicon的產(chǎn)品，而且運(yùn)行效果非常好。用Modicon 584代替了原來的上千個繼電器，部分硬件系統(tǒng)采用軟件實(shí)現(xiàn)，后期維護(hù)、維修的效率大大提高，勞動生產(chǎn)率也有明顯提高，同時也減少了工作量、勞動強(qiáng)度。當(dāng)時的資料詳細(xì)記錄了每年可以節(jié)省多少投入，提高多少生產(chǎn)效率。隨著自動化技術(shù)的發(fā)展，Modicon 584逐步升級到Modicon 984，現(xiàn)在的高爐用的都是Quantum系列，比如說現(xiàn)在首鋼曹妃甸的高爐，是目前國內(nèi)最大的高爐，用的就是Quantum的系列產(chǎn)品。

事實(shí)證明首鋼選擇Modicon是正確的抉擇，Modicon的PLC是非常適合首鋼生產(chǎn)過程控制的。它的編程非常靈活，模塊的擴(kuò)展也很容易實(shí)現(xiàn)。這一點(diǎn)從30年后的今天，PLC在冶金行業(yè)的普及也可以證實(shí)。然而，30年前作為國內(nèi)第一次選擇Modicon、第一次選擇國外自動化產(chǎn)品的冶金企業(yè)，首鋼承受了非常大的壓力，領(lǐng)導(dǎo)的魄力、眼光和胸襟，國企觀念的變革都不可或缺。“第一個吃螃蟹的人是勇士”，首鋼是改革開放初期技術(shù)革新的真正勇士。

        在首鋼2號爐項目之后的很長一段時間，全國各地不斷有相關(guān)企業(yè)的人來參觀學(xué)習(xí)，最開始是1981年冶金部在寶鋼的會議，隨后相關(guān)鋼鐵、冶金行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)人員，冶金行業(yè)外的許多行業(yè)的相關(guān)人員都來學(xué)習(xí)和探討Modicon PLC應(yīng)用的可能性。在新建和改造自動化生產(chǎn)線時，很多企業(yè)都把視野放眼世界，這促進(jìn)了國內(nèi)企業(yè)觀念的發(fā)展、變革。

        30年時光流轉(zhuǎn)，Modicon PLC在中國以首鋼為起點(diǎn)走過了30年的歲月。采訪結(jié)束的時候，宋工說他接下來要去國外學(xué)習(xí)、交流。心未老、鬢微霜，退休以后的宋工依然奔波在首鋼生產(chǎn)的第一線、技術(shù)的最前沿。“放眼世界，希望Modicon PLC等自動化產(chǎn)品和技術(shù)能為我國工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程助一臂之力”宋工的一句話或許最能代表廣大Modicon用戶的心聲。

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