基于現(xiàn)場總線的燒結(jié)機(jī)配料控制系統(tǒng)改造
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燒結(jié)配料是燒結(jié)生產(chǎn)的核心，也是整個鋼鐵生產(chǎn)工序的重要環(huán)節(jié)，對各種物料進(jìn)行合理的配比，是提高燒結(jié)礦品位的關(guān)鍵。信鋼燒結(jié)機(jī)原配料車間采用基于PROFIBUS—DP現(xiàn)場總線的分布式過程控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動配料。PROFIBUS現(xiàn)場總線是應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場，連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)的開放式、數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)，它可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的快速通信。
由于技改項(xiàng)目的原因，新建一臺90fl2燒結(jié)機(jī)也要使用此配料車間，這樣，負(fù)荷加大，從室外原料倉、拖料皮帶秤到室內(nèi)的變頻器、控制系統(tǒng)均不能滿足要求，于是在基于現(xiàn)場總線控制的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行擴(kuò)容改造、升級，建立高性能的自動配料系統(tǒng)。
1 組成原理
配料車間現(xiàn)有9條拖料電子皮帶秤(1撐一9撐)，1撐、3撐、7撐、8撐、9撐的旋轉(zhuǎn)電動機(jī)額定功率為2．2kW，額定電流為5．0A，2撐、4撐、5撐、6撐的電動機(jī)額定功率為3．0kW，額定電流為6．8A，電動機(jī)帶動稱量皮帶轉(zhuǎn)動，料層均勻，電動機(jī)轉(zhuǎn)動速度越快，料流量越大，所占配比越高，反之，電動機(jī)轉(zhuǎn)動速度越慢，料流量越小，所占配比越低。每臺電動機(jī)由一臺變頻器驅(qū)動，而變頻器的頻率通過PROFIBUS—DP現(xiàn)場總線由PLC來控制，PLC根據(jù)自動采集的每種物料的荷重、瞬時流量，計(jì)算每種物料的實(shí)際流量，與設(shè)定值相比較，完成閉環(huán)調(diào)節(jié)。系統(tǒng)原理如圖1所示。
2 系統(tǒng)構(gòu)成
本套控制系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)，由設(shè)備控制級和過程監(jiān)控級組成。選用性價比高的SIEMENS PLC作為主控制站，通過PROFIBUS—DP現(xiàn)場總線與分布的現(xiàn)場設(shè)備連成系統(tǒng)，過程監(jiān)控操作站采用組態(tài)軟件對系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，其系統(tǒng)構(gòu)成如圖2所示。
過程控制級(即過程監(jiān)控操作站)因以前的設(shè)備速度慢，不能滿足控制后的快速通訊要求，故這次改造進(jìn)行了整套設(shè)備升級，由一臺P4研華工控機(jī)組成，研華工控制機(jī)通過C_$5611通訊卡與CPU315的MPI接口進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)的通訊。考慮可靠性與人機(jī)界面的友好性，工控機(jī)采用Windows 2OOO軟件平臺，上位機(jī)采用Fameview組態(tài)軟件，負(fù)責(zé)監(jiān)控和人機(jī)對話，具有工藝流程監(jiān)控、報(bào)警記錄、實(shí)時趨勢、歷史趨勢、報(bào)表打印等功能，操作人員通過監(jiān)控操作輸入配料配方、修改配方、查閱工藝參數(shù)、監(jiān)控生產(chǎn)過程。編程應(yīng)用軟件采用STEP V5．2，完成硬件組態(tài)及下位機(jī)軟件編程，實(shí)現(xiàn)所有的過程控制、數(shù)據(jù)采集、自動調(diào)節(jié)、事故處理及報(bào)警等工作。
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