綜合料場PLC控制系統(tǒng)
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隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)引入工業(yè)控制系統(tǒng)，PLC已經(jīng)成為工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的重要組成部分。包鋼原料場是一個(gè)大型綜合原料處理系統(tǒng)，整個(gè)綜合料場占地約6平方公里。要保證一個(gè)大型現(xiàn)代化鋼鐵企業(yè)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，首先必須保證原料正常、穩(wěn)定、高效供應(yīng)。包鋼原料場工藝復(fù)雜、設(shè)備多、距離長，原料場主要生產(chǎn)設(shè)備有：膠帶運(yùn)輸機(jī)、堆料機(jī)、取料機(jī)、帶斗門機(jī)、圓盤給料機(jī)、卸車機(jī)、移動(dòng)小車等。由這些設(shè)備組成輸入、混勻、配料、輸出等主要系統(tǒng)。這些運(yùn)輸系統(tǒng)由皮帶運(yùn)輸機(jī)構(gòu)成復(fù)雜的運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，工藝流程復(fù)雜。為提高設(shè)備效率，穩(wěn)定地向高爐、燒結(jié)供料，必須實(shí)現(xiàn)原料處理作業(yè)的自動(dòng)化控制[1]。
2控制系統(tǒng)的組成及原理
電氣控制設(shè)備主要由浙江中控技術(shù)有限公司的GCS-1控制系統(tǒng)和各種電機(jī)和變頻器組成。
圖1系統(tǒng)整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D
2.1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
2.1.1系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
由于整個(gè)料場設(shè)備很多，所以控制系統(tǒng)依據(jù)現(xiàn)場電氣的分配原則分為11個(gè)控制站（電磁站），分別控制混勻系統(tǒng)、卸料系統(tǒng)、礦石及焦炭篩分系統(tǒng)、原料輸入系統(tǒng)、原料輸出系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)的各個(gè)設(shè)備。每個(gè)控制站均采用冗余的PLC控制系統(tǒng)，通過雙層雙光纖環(huán)網(wǎng)與中心調(diào)度室進(jìn)行通訊，來實(shí)現(xiàn)設(shè)備的監(jiān)控。系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖1。
2.1.2雙層光纖環(huán)網(wǎng)
由于系統(tǒng)分站較多，地域廣，而且系統(tǒng)要求的可靠性很高，所以在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中采用冗余方式。雙層光纖環(huán)網(wǎng)由兩個(gè)平行的單層光纖環(huán)網(wǎng)構(gòu)成，主要網(wǎng)絡(luò)部件采用MOXA的光纖轉(zhuǎn)RJ45口的光纖環(huán)網(wǎng)交換機(jī)。它除了具備光纖網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離遠(yuǎn)，傳輸信號(hào)不易受到干擾的特點(diǎn)外，還具有環(huán)網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)，處在環(huán)網(wǎng)中的任何節(jié)點(diǎn)斷開或環(huán)網(wǎng)中的任一點(diǎn)斷開，并不會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，只是由原來的環(huán)網(wǎng)變?yōu)閱慰偩€的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。雙層的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)本身就具有冗余的功能，使網(wǎng)絡(luò)更加可靠。
2.1.3控制站內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
在各控制站中均配置為冗余的CPU，使各站具有冗余功能，各有兩個(gè)光纖環(huán)網(wǎng)交換機(jī)，用于連接兩層光纖環(huán)網(wǎng)。由于整個(gè)綜合料場是一個(gè)整體，工藝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊密，設(shè)備間連鎖信號(hào)較多，而我們各個(gè)控制站的分站原則是按照電氣站進(jìn)行分離的，主要依據(jù)是現(xiàn)場各個(gè)設(shè)備所在的地理位置，人為將整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行分割，所以在各個(gè)控制站的站間數(shù)據(jù)交換將非常頻繁，而且相對(duì)比較重要，因此我們將CPU以太網(wǎng)接口直接與光纖交換機(jī)相連。
2.2控制原理
綜合料場作業(yè)流程控制是一種生產(chǎn)過程控制。原料運(yùn)輸與加工的生產(chǎn)過程，是在統(tǒng)一控制下的一群設(shè)備的集約化行動(dòng)。原料區(qū)改造后共有作業(yè)流程335條，其中允許同時(shí)運(yùn)行的流程32條;運(yùn)行過程中可切換路線的流程有49組98條;運(yùn)行過程中可換料種的流程有11條，此外，還有9組流程具有疊加功能。
流程控制要求：
1）擁有相關(guān)設(shè)備的流程，稱為互相“干擾”的流程，通常情況下只允許其中一條運(yùn)行。考慮到系統(tǒng)能力充裕，輸送物料相同，起點(diǎn)不同，終點(diǎn)相同的若干流程可不互相干擾，允許同時(shí)交叉運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，還有一些流程可以相互切換。
評(píng)論