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鋼鐵工業要實現可持續發展就必須節約和有效利用自然資源，為實現這一要求，寶鋼集團在國內率先采用了目前世界上最成熟的Corex熔融還原煉鐵工藝，取代原有高爐煉鋼工藝。Corex是一種達到工業成熟化非高爐冶煉工藝，能夠以鐵礦和煤為原料，經濟、環保地生產鐵水。與傳統的高爐煉鋼相比，Corex工藝不需要煉焦和燒結設備，各種污染排放物也大幅減少，SO2排放僅為高爐的4.9%。

圖1  Gimbal新型動態布料器

在Corex工藝中，所有冶金過程在兩個獨立的工藝反應器內進行——還原豎爐和熔融氣化爐。 在這個新工藝中，采用了兩個叫做Gimbal的創新加料系統(一個系統是向還原豎爐中裝入鐵礦爐料，另一個系統是向熔融氣化爐中裝入煤)。

Gimbal新型動態布料器是一種計算機控制的高壓自動加料系統，用戶可以將爐料加到料線上的任意點(中心、旋轉或環形、局部布料)，從而形成任何期望的爐料分布(圖1)。在布料過程中采用靈活精確的控制手段，嚴格控制布料的分布，不僅為操作人員提供了控制、影響和改善爐況的有效手段，而且提高了原料和能源的利用效率，減少了鋼鐵冶煉中的污染排放，為鋼鐵工業的成本控制提供了有效的手段，符合鋼鐵工業節能減排的發展新方向。

在設計這一新型布料器時，最大的困難在于如何使布料器料斗在給定范圍內實現期望的運動控制。為了達到液壓系統復雜的運動控制要求，設計方和傳動與控制供應商博世力士樂共同合作，完成了這個項目。

圖2  來自博世力士樂的MAC-8

在Gimbal新型動態布料器的設計項目中，博世力士樂提供了全套液壓系統，使用高頻響方向閥和2個安裝有高精度位置傳感器的雙作用油缸來分別控制兩組連接圓錐形料斗的連桿機構。油缸的往復運動巧妙的通過連桿機構的運動控制料斗的偏斜角度和運動方向，從而產生幾乎任何所需的運動軌跡。

在傳統的液壓控制系統設計中，通常由博世力士樂提供液壓產品，由主控機控制博世力士樂液壓部件，這種設計無法發揮各自強項。在Gimbal新型布料器的設計中，采用了新的設計思路，即由用戶控制工藝和參數，博世力士樂負責傳動與控制，最終實現了完全滿足工藝生產要求的運動控制，充分發揮了博世力士樂在傳動控制方面的優勢。而為布料器實現完美控制的，正是博世力士樂的運動控制器MAC-8。

來自博世力士樂的MAC-8(圖2)，是針對特別復雜的應用而推出的創新型開放式高端運動控制裝置，可根據客戶對液壓傳動的具體要求進行定制。 MAC-8可控制多達32個液壓系統和實時并聯的電子NC軸。控制裝置依照模塊化原則構建，通過ProfibusDP或以太網與更高級別的控制裝置進行通信，并經由CANbus與現場級進行通信。對于可視化系統的接口，博世力士樂采用了OPC服務器和ActiveX中的標準化PC 技術。 在軟件中，博世力士樂考慮了液壓傳動技術的獨有特征，因此便于將具有現場總線功能的液壓裝置集成到高級控制結構中。

圖3  模塊化運動控制裝置MAC-8是由一個可控制4軸的主板卡和最多可達7個的從板卡組成，每個從板卡最多可控制4個軸

模塊化運動控制裝置MAC-8是由一個可控制4軸的主板卡和最多可達7個的從板卡組成，每個從板卡最多可控制4個軸。該控制裝置適用于獨立應用環境以及互連系統內的操作。在此情況下，經由星形拓撲結構中的以太網來處理幾個MAC-8控制裝置之間的交叉通信。能夠讓運動控制裝置以極高的質量協調幾乎無限多個軸的運動(圖3)。

MAC-8是針對復雜運動特別設計的運動控制器，它可應用在同步運動控制 、 插值運動控制、關聯軸控制、復雜的順序控制、復雜閉環控制等多種運動控制場合。Gimbal新型動態布料器的運動控制中就主要使用了插值運動控制功能。當多個液壓控制軸的運動之間具有相互特定關系時，就需要插值運動控制功能。即使運動的距離不同，各個軸總是能夠同時達到它們的目標位置。通過采用衰減技術，不同距離的插補軸可以同時運動，甚至中間不需要停頓等待。MAC-8支持4個插補組，每組均可達32軸。在Gimbal新型動態布料器的控制中，MAC-8可將基礎自動化(Level 1)的控制指令通過控制軟件和液壓系統轉換成料斗的運動，并且可以預先設定運動模式，從而大大簡化控制功能的實現。

圖4  MAC-8可提供預定義技術功能，極大減少了工程設計工作

在MAC-8中，博世力士樂將液壓領域的技術決竅與工業部門的豐富經驗相結合，通過提供預定義技術功能，極大地減少了工程設計工作(圖4)。在算法中保留了狀態、位 置、壓力/作用力、速度和同步控制等液壓閉環控制器的特性，并簡化了自動化過程。博世力士樂，這一眾多工業領域的專家，現已將MAC-8推廣至多種應用環境， 除了壓機、鋼廠以外，在軋機技術、材料搬運、測試技術和特種機械設備中也有廣泛應用。