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石灰窯控制系統(tǒng)

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合肥威施德自動化科技有限公司

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產(chǎn)品簡介

我公司專業(yè)承接石灰窯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、改造、安裝調(diào)試工程

詳細(xì)介紹

石灰窯控制系統(tǒng)

　　我公司專業(yè)承接石灰窯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、改造、安裝調(diào)試工程。石灰石被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、建筑、冶金等行業(yè)。穩(wěn)步提高石灰石的產(chǎn)量和質(zhì)量，對企業(yè)增強(qiáng)競爭力具有重要的意義。而生產(chǎn)石灰石的石灰窯控制系統(tǒng)要求儀表準(zhǔn)確，設(shè)備反應(yīng)快速，且能適應(yīng)多粉塵、多煤氣（防爆）、高溫的環(huán)境?；谏鲜鲆螅覀冞x用SIEMENS PLC為核心的控制系統(tǒng)。同時，它具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和通信功能，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的快速處理、交換和HMI上位機(jī)的顯示，為操作人員提供實(shí)時的工藝數(shù)據(jù)和歷史趨勢。為工藝生產(chǎn)提供了強(qiáng)而有力的技術(shù)支持。

　　1. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　PLC系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)，抗干擾能力強(qiáng)，支持多種通信功能，高度網(wǎng)絡(luò)化，接口簡單、維護(hù)方便，特別適合工業(yè)環(huán)境的要求。根據(jù)客戶對石灰窯的工藝要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，其石灰窯控制系統(tǒng)由SIEMENS S7系列的CPU做控制核心，使用上位機(jī)作為操作監(jiān)控，為了確保石灰窯控制系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行，采取PLC自動控制與機(jī)旁電氣手動控制一用一備的控制方式。

　　1.1硬件組成

　　根據(jù)系統(tǒng)的需要，選用西門子的S7-315-2AH型PLC自動控制系統(tǒng)。DI，DO分別選用通用的36點(diǎn)的數(shù)字量輸入、輸出模塊。由于現(xiàn)場的溫度、壓力、流量等模擬量較多，為了減少電纜線的敷設(shè)和信號的干擾，提高信號的準(zhǔn)確度，模擬量采用現(xiàn)場總線的方式，將模擬量集中于現(xiàn)場總線箱內(nèi)，CPU通過雙絞線鏈接ET200M分站。為了便于遠(yuǎn)距離傳輸和與上位機(jī)的數(shù)據(jù)交換，通訊模塊選用支持工業(yè)以太網(wǎng)的CP343模塊。

　　1.2 軟件組成

　　編程軟件采用STEP 7 V5.5中文版，便于編程調(diào)試和監(jiān)控變量。上位機(jī)采用西門子WINCC V6.2中文版組態(tài)軟件，實(shí)時顯示儀表數(shù)值的變化。工藝操作人員可以在主控室的上位機(jī)畫面上實(shí)時觀察石灰窯的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，各種儀表的工藝參數(shù)，數(shù)據(jù)歷史趨勢，連鎖報(bào)警記錄。根據(jù)石灰窯的設(shè)備運(yùn)行狀況，結(jié)合工藝實(shí)際需要，在畫面上設(shè)定連鎖變量的數(shù)值，系統(tǒng)自動判斷現(xiàn)場數(shù)據(jù)是否滿足工藝參數(shù)要求，從而進(jìn)行相應(yīng)設(shè)備的自動調(diào)節(jié)控制。

　　2. 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

　　本系統(tǒng)對石灰窯系統(tǒng)實(shí)時動態(tài)監(jiān)控，具備機(jī)旁電氣控制、自動/手動運(yùn)行、聯(lián)鎖/解鎖控制、連鎖儀表參數(shù)設(shè)定，警報(bào)值設(shè)定等功能。根據(jù)操作級別的不同，設(shè)定不同操作人員的控制級別?？刂频墓δ苤饕ǎ涸系亩拷o料機(jī)準(zhǔn)確稱量供給；卷揚(yáng)機(jī)的高、中、低速控制及其卷揚(yáng)定位控制；布料器的分批布料方式控制；出灰系統(tǒng)振動給料機(jī)的自動稱量補(bǔ)償；成品皮帶的順序控制；成品的篩分存儲。以及助燃空氣、煤氣和廢氣的壓力、溫度、流量的檢測連鎖控制等。除此之外還包括煤氣加壓站調(diào)節(jié)閥壓力自動控制，冷卻油循環(huán)油泵控制、助燃風(fēng)機(jī)和除塵風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓變頻控制等。此系統(tǒng)帶有完善的數(shù)據(jù)趨勢顯示和解除連鎖后危險操作的聲光預(yù)警報(bào)警，并且可以任意查看設(shè)定時間段內(nèi)的歷史數(shù)值變化，并有數(shù)據(jù)輸出打印等功能。還可以通過WEB 聯(lián)網(wǎng)查看相關(guān)參數(shù)。石灰窯PLC自動控制系統(tǒng)采用PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線，建立本地主站和遠(yuǎn)程儀表從站之間的通訊，構(gòu)成一個主從分布式的控制系統(tǒng)。

　　2.1 PLC控制系統(tǒng)安全高效性

　　石灰窯的煤氣壓力為了安全、高效地利用，要求煤氣壓力必須在一定的范圍內(nèi)波動。如果通過人工來調(diào)節(jié)，工作量大且占用勞動力多，調(diào)節(jié)效果也不理想。且容易出現(xiàn)事故，危險性高。而SIEMENS的PLC可以利用自身的PID功能塊來實(shí)現(xiàn)煤氣壓力和流量的自動調(diào)節(jié)。在PLC上能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。只需要在程序中調(diào)用此程序塊，此程序塊對系統(tǒng)的傳遞函數(shù)進(jìn)行修正，以快速地跟蹤數(shù)值的變化，消除穩(wěn)態(tài)誤差，提高被控量的穩(wěn)定性。

　　2.2 集中監(jiān)視、分散控制

　　PLC采用PROFIBUS-DP現(xiàn)場控制總線可以連接多種品牌的模塊。一對雙絞線上可掛接多個控制設(shè)備，便于節(jié)省安裝費(fèi)用。為用戶提供了更為靈活的系統(tǒng)集成主動權(quán)?，F(xiàn)場總線為開放式互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，既可以與同層網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，也可與不同層網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，還可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的共享。通信標(biāo)準(zhǔn)的公開、一致，使系統(tǒng)具備開放性，設(shè)備間具有互可操作性。控制功能下放到現(xiàn)場，使控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具備高度的分散性。即使在較差的工業(yè)環(huán)境下，依然可以可靠工作。

　　2.3 PLC的自動補(bǔ)償

　　根據(jù)工藝要求，石灰窯的出灰系統(tǒng)要求出灰系統(tǒng)準(zhǔn)確可靠，否者影響石灰窯的連續(xù)生產(chǎn)和石灰石產(chǎn)品合格率。PLC在下料振篩設(shè)備正常稱量時，自動按照下料周期和下料設(shè)定值進(jìn)行控制。在稱量設(shè)備故障時，PLC自動根據(jù)以往的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行下料時間的自動設(shè)定，將下料設(shè)備轉(zhuǎn)到備用稱量模式完成本批下料，并發(fā)出聲光報(bào)警，提示操作人員進(jìn)行檢查處理而不影響設(shè)備的正常運(yùn)行。

　　2.4 HMI 畫面監(jiān)控

　　PLC將現(xiàn)場采集來的信號，經(jīng)過濾波等處理后，將電流、電壓、電阻信號轉(zhuǎn)化為實(shí)際值。WINCC 6.2用畫面進(jìn)行直觀的顯示、模擬。工操作人員及時掌握現(xiàn)場的實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行情況。操作人員可直接在模擬畫面上進(jìn)行設(shè)備的操作調(diào)節(jié)。三臺HMI互為備用，可同時操作。操作權(quán)限由操作人員等級決定。各個操作畫面可以相互切換，操作簡單。只需鼠標(biāo)點(diǎn)擊想要操作的設(shè)備，相應(yīng)的操作界面就會自動彈出。操作后，設(shè)備會有顏色、動作等相應(yīng)的變化，供操作人員監(jiān)控設(shè)備是否運(yùn)行。在單個設(shè)備解鎖條件下，可以對解鎖的設(shè)備進(jìn)行單機(jī)運(yùn)行和處理故障，不需要整線停機(jī)從而影響整個系統(tǒng)的自動運(yùn)行流程。

　　2.5 SQL數(shù)據(jù)庫

　　WINCC 6.2 采用標(biāo)準(zhǔn)的Microsoft Server 2003 數(shù)據(jù)庫進(jìn)行生產(chǎn)數(shù)據(jù)的歸檔，同時具備WEB瀏覽功能，可通過網(wǎng)絡(luò)，可使經(jīng)理廠長等管理人員辦公室內(nèi)看到生產(chǎn)流程的相應(yīng)的動態(tài)畫面，從而更好地調(diào)度和指揮。使用Microsoft Server 2003 作為WINCC 6.2 的組態(tài)數(shù)據(jù)和歸檔數(shù)據(jù)的存儲庫，可以使用，WINCC OLE-DB，DAO，OLE-DB，ODBC和ADO方便地訪問數(shù)據(jù)庫。

　　系統(tǒng)已成功運(yùn)行一年，結(jié)合以往的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，PLC應(yīng)用于石灰窯的連續(xù)生產(chǎn)控制，在技術(shù)上是可行的，經(jīng)濟(jì)上是合理的。近一年的運(yùn)行記錄表明，降低了設(shè)備的故障率，提高了連續(xù)作業(yè)率，大大降低了勞動強(qiáng)度和生產(chǎn)成本。PLC系統(tǒng)在此行業(yè)具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。