作为钢铁生产的辅助原料,氧、氮、氩气体的作用十分重要。高炉炼铁及转炉炼钢过程都需要大量的氧气;氮气由于其化学性质稳定,在钢铁生产中用来作为冷轧、镀锌、镀铬、热处理、连铸用的保护气,直接关系到钢铁产品的质量;此外,钛、锆、锗等特殊金属的冶炼过程都需要用氩气作为保护气。钢铁生产中的所需的氧、氮、氩都是通过空气分离设备(即空分设备)获得的。随着宝钢的发展,宝钢分公司空分设备日渐形成系统的布局。而氧、氮、氩生产作为宝钢钢铁生产环节中的一部分,对空分设备也越来越多地提出了安全生产、经济运营的要求。对控制系统来说,则要求同时保证生产的安全性和连续性、氧氮氩生产的系统性、生产调整的灵活性等方面。要满足这样的设计要求,利用安全、可靠、先进的工控技术和更优的控制方案无疑是十分重要的。宝钢分公司目前集中了亚洲最大的空分群,其中60kNm3/h及以上的大型空分有3套。现有制氧机组的总制氧能力300kNm3/h,制氮能力358kNm3/h,制氩能力10000Nm3/h。按照公司的发展规划,现有的空分机组尚不能满足需要,需要增设一台空分机组,制氧能力为60kNm3/h。本文在通过宝钢60kNm3/h制氧机控制系统的设计实施,论述了空分装置控制系统的设计与实现。1、在讨论空分工艺流程和控制系统的基础上,介绍了宝钢新上空分控制系统的系统结构和硬件配置。2、防喘振控制是压缩机最重要的安全保护措施。文章从压缩机喘振发生的机理出发,总结了防喘振技术的发展和现状,探讨了防喘振控制技术的设计,通过喘振线、控制线、安全线的设置及限压控制,阐述了空压机防喘振系统的设计与实现。3、氧压机由于其运行的介质特点,对安全运行有特殊的要求。配置了HIMA安全控制系统,充分利用了其数据采样与处理的高速和可靠性能。除压缩机本体信号以外,其它信号采用了与DCS系统的通讯方式连接,并在DCS系统中实现了各联锁控制逻辑。4、文章对控制组态、监控画面组态、历史库数据采样及归档组态技术进行了详细论述。通过采用一系列标准模板,充分利用了FOXBORO系统提供的功能,较好地实现了人机交互界面。5、从系统的角度,对涉及空分装置安全运生产及管网稳定运行的控制技术进行了阐述。在论文的设计中,重点对压缩机防喘振控制技术进行了研究,并在空压机、氧压机、氮压机控制中得到应用;实现了氧压机关键回路的快速控制;充分应用了控制系统的特点和功能,设计了友好的人机交互界面。通过论文设计,使设备控制较好地满足了空分生产的需要。