1 系统的配置与功能
系统配置结构图如图1所示。
1.1 上位机
上位机采用PC 486 DX4-100的基本配置一体化工控机(液晶显示器)，主要实现对各种参数的在线调整、修改，弧压、弧流等参数量的动态显示。
1.2 下位机
下位机部分为系统的主要调节系统，由三相(A、B、C)调节板、电源与数显板、功放板组成。三相调节板和电源与数显板均采用AT89C52作为单片机系统。
相调节板 每相的弧流、弧压信号经过LEM模块的信号变换，分别把0～300V的弧压信号和0～5A的弧流信号转换为0～5V的标准信号，把弧流(0～15kA)给定信号也变为0～5V的标准信号一同输入计算机。单片机通过A／D把它们转换为数字量，然后通过阻抗运算及智能控制算法使D／A输出±5V范围内电压，再经过隔离器、运放输出±10V电压。此外，板上带485驱动芯片MAX485、参数存储器EEPROM、微处理器监控电路。
电源与数显板 由单片机实现档位的显示及调节板来的数据弧流给定显示，并给系统其它各板提供＋5V、＋24V的电压。该板LED驱动芯片选用MAX7219作4位2排LED显示档位／档位电压、给定弧流，其原理框图如图2所示。
功放驱动板 相调节板输出的信号，经高压运放处理后，最后输出0～100MA电流。
1.3 系统的特点
(1)上位机采用高分辨率大液晶显示器，受电磁干扰影响小。(2)输入输出完全隔离，弧压、弧流信号采用霍尔元件(LEM)，摒弃了变压器，LEM模块线性度非常好且隔离电压达2500V，这样既保证了信号采集精度，又能保护单片机系统。模拟量输出采用BB公司的ISO 212隔离，使系统抗干扰能力很强。(3)采用两级式集散结构，A、B、C三相调节板之间无直接硬件联系，当某相出故障时，不影响其他两相的运行。
2 系统软件
系统有1个上位机程序和2个下位机程序。为了增加系统的灵活性，单片机系统的软件应较为独立于特定的电弧炉，当一些控制参数需要更改时，不致拔下单片机CPU重写程序，只须通过上位机运行相应的下位机配置程序即可。
2.1 上位机程序
上位机监控程序动态显示冶炼过程的弧压、弧流、给定弧流、冶炼时间等参数值及曲线，软件由Intouch组态软件包生成，生成的组态软件通过动态数据交换实现数据的实时更新。上位机软件还包括对三相调节板的参数配置程序，它们只在调试时使用。
2.2 下位机程序
下位机程序分相调节板程序和电源与数显板程序两部分，它们都由主程序、通信中断服务程序、定时中断服务程序组成。其中第1部分主程序包含从EEPROM中读参数值、接收数据、发送数据的处理，定时中断服务程序包含对控制过程、控制参数的处理。
接收数据处理 上位机将配置参数通过RS-485接口传送至下位机，并发出相应的命令代码数据。下位机接受这些数据后，将其写入EEPROM。
发送数据处理 将弧流给定信号由RS-485传向电源与数显板、上位机，把弧流、弧压、升降方向、灵敏度等信号也传向上位机。
控制过程处理 实现炼钢过程的状态处理及自动调节，并充分考虑到冶炼过程中蹋料短路、电极碰料情况。
第2部分主程序实现给定弧流、档位及档位电压的显示，它包含读档位接点信号、通过RS-485通信方式从相调节板中读取弧流给定值并在LED上显示、对EEPROM读写档位参数值，定时中断服务程序实现给定弧流值的更新显示、档位及档位电压值的交替显示。
3 运行结果
该系统在1997年初投运后，操作方便，运行可靠，电极消耗、能源消耗、故障率都大大下降，熔化期点弧容易、断弧次数少，还原期灵敏度高。