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PLC控制系统在回转窑的应用设计

PLC控制系统在回转窑的应用设计

点击数:7937 次   录入时间:03-04 11:39:27   整理:http://www.55dianzi.com   冶金

  2.4.2 ET200M站:

  接口模块IM153用于与PROFIBUS-DP现场总线的连接而组成分布式I/O系统,各种I/O模块插入有源总线模块内,可在线更换模块,实现带电插拔功能。各分站放置在相应的配电室内,便于以后进行扩展,并且大大减少电缆和工程施工量。

  S7-400与S7-200通过EM277进行PROFIBUS DP通讯,需要在STEP7中进行S7-400站组态,在S7-200系统中不需要对通讯进行组态和编程,只需要将要进行通讯的数据整理存放在V 存储区与S7-200的组态EM277从站时的硬件I/O地址相对应。

  导入GSD文件后,在右侧的设备选择列表中找到EM277从站,PROFIBUS DPàAdditionalFieldDevicesàPLCàSIMATICàEM277,并且根据通讯字节数,选择一种通讯方式。根据EM277上的拨位开关设定在硬件组态中EM277从站的站地址。S7-400的硬件下载完成后,将EM277的拨位开关拨到与硬件组态的设定值一致,在S7-200中编写程序将进行交换的数据存放在VB0-VB15,对应S7-400的PQB0-PQB7和PIB0-PIB7。

  通过对step7的软件编程,在操作站反应S7-200中的数字信息,并可对S7-200中的变量进行写操作。

  STEP 7 软件中执行·在 S7 程序中插入诊断功能块· 导出硬件组态(cfg 文件)将模块变量传送至 WinCC 。

  WinCC 软件中执行·在 WinCC 画面中中插入诊断 OCX 控件·将传送过来的模块变量与诊断 OCX 控件连接· 指定所导出的硬件组态的路径(cfg 文件)。

三、监控系统

  上位机监控系统设一台工程师站和四台操作员站,选用原装西门子工业控制计算机,每台机器上装有网络通讯卡CP1613,它们各通过工业以太网与三套S7-400系统的通讯处理器CP443-1通讯口连接,实现了数据交换。

  监控组态软件不仅有监控和数据采集(SCADA)功能,而且有组态、开发和开放功能,是自动化系统集成中不可缺少的关键组成部分。我们在此监控系统中采用西门子公司的WINCC6.0组态软件,WINCC是Windows Control Conter(视窗控制中心)的简称,它运行于个人计算机环境,可以与多种自动化设备及控制软件集成,用户在其友好的界面下进行组态、编程和数据管理,可形成所需的操作画面、监控画面、控制画面、报警画面、实时趋势曲线、历史趋势曲线和打印报表等。它为操作者提供了图文并茂、形象直观的操作环境,不仅缩短了软件设计周期,而且提高了工作效率。

  3.1 监控调节及控制

  窑体工艺流程是物料经链篱机连续向窑尾加料,它随窑体转动而缓慢的向窑头移动,并且从窑尾向窑头移动的过程中,首先经过预热带预热,煅烧好的物料从窑头下料管落入下部的冷却机内。混合煤气量和空气量的合理配合是保证回转窑煅烧温度的关键调节,使煤气量和空气量能根据产量和热值等参数进行动态调整。流量限幅报警,越限报警、无扰动切换、非线性PID调节、数据储存。该系统故障率低,运行可靠,可使燃烧更趋合理,焙烧温度稳定,并能大幅度降低煤气单耗提高安全性。

  窑头自动控制系统主要对回转窑本体和环冷机进行数据监视和控制,控制着球团矿的窑内焙烧和最后的继续氧化冷却工作,稍有差错就会导致出红矿或烧损设备。

  3.2增加环冷机内温度调节功能:回转窑球团工艺的环冷机不仅仅是冷却功能,还要有最后的焙烧功能,只有科学合理的控制好机内各部分的温度,才能出合格球,才能出好球。所以控制环冷机三台冷却风机的风量是回转窑球团工艺的关键,但原设计中恰恰缺失了这一环节。我们自行敷设采集控制信号线路,编译主控程序,实现了主控调节风机转速的功能,使主控能够根据物料流量和监测温度合理科学地调整环速和风量。

  3.3无线测温收发装置的使用:在多数球团厂家的考察过程中,回转窑内温度的测量都是通过滑环装置来传输的,滑环装置容易出现高温变形和锈蚀等情况,造成接触不良而信号丢失。窑内温度是回转窑工艺的重要参数,是判断窑内工况的唯一手段,所以不能有任何差错。我们采用无线测温收发装置,采集到热电偶的信号,通过在窑体的发射装置将现场信号发射,控制室内的接受装置接受信号,并转换成电流信号传输到S7-400的AI通道。无线测温收发装置的使用,成功避免了由于接触不良造成的信号丢失,也节省了敷设线路的人工和成本,并避免了线路故障造成的影响。

  3.4增加窑头罩负压的检测:回转窑球团工艺全过程是一个负压生产工艺,窑内正压可能造成对设备和人员伤害,并直接影响全线工艺操作。所以我们增设该监控点,有利于主控对热风系统的合理操作,并在现场设置的显示表,方便岗位人员根据窑内压力情况对设备操作,防止了由于正压造成的烧伤事故。

四、结束语

  本控制系统自投产以来一直运行稳定,为企业带来了可观的经济效益和良好的社会效益。在该系统中PLC控制充分发挥了其配置灵活、控制可靠、编程方便和功能强大的优点,给整个系统的稳定性带来较大的益处。

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