基于現(xiàn)場總線的燒結(jié)機配料控制系統(tǒng)改造
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3 軟件實現(xiàn)
由于原設(shè)計軟件不夠規(guī)范，有時外圍設(shè)備更換時，型號參數(shù)不便輸入，并且這次擴容改造時軟件改動量比較大，所以將下位機監(jiān)控軟件全套重新進行開發(fā)，內(nèi)部參數(shù)、變量統(tǒng)一，接口清晰，設(shè)計的軟件規(guī)范、開放，易于整個系統(tǒng)的擴充及功能升級。
本套軟件設(shè)計的重點是拖料皮帶稱的控制，即根據(jù)秤重傳感器的瞬時重量、測量段、皮帶轉(zhuǎn)速(與電動機轉(zhuǎn)速成比例關(guān)系)、重力系數(shù)等參數(shù)計算出瞬時流量P、r，與監(jiān)控站設(shè)定流量SP相比較，利用SIEMENS編程軟件STEF7自帶的PID算法模塊(FB41)運算，計算出電動機轉(zhuǎn)速(即變頻器輸出頻率值，范圍0 50Hz)，實時跟蹤，進行閉環(huán)調(diào)節(jié)。每臺皮帶秤開始啟動并進入調(diào)節(jié)時，變頻器瞬時值均從最大值50Hz開始變化，直至滿足流量設(shè)定。在運行的過程中，有時要改變設(shè)定流量SP值、某條皮帶秤的零點、系數(shù)，那么需要重新計算、調(diào)節(jié)。流量調(diào)節(jié)軟件流程如圖3所示。
基于PROFIBUs_-DP現(xiàn)場總線通訊網(wǎng)絡(luò)的燒結(jié)配料系統(tǒng)擴容改造后，控制系統(tǒng)功能完備，實現(xiàn)了若干條皮帶、皮帶秤電機、滾筒的起、停、聯(lián)鎖保護、稱量及調(diào)節(jié)的自動控制。系統(tǒng)主要有以下功能：
1)具有手動和自動兩種工作方式。手動時，每條皮帶、皮帶秤由操作員根據(jù)工藝要求來啟、停、加速、減速，也可電氣聯(lián)鎖。自動時系統(tǒng)上位機根據(jù)總流量、每種物料配比發(fā)送給定值，自動啟動、加速、減速皮帶秤電機，所有皮帶、滾筒開、停均由邏輯聯(lián)鎖控制實現(xiàn)。
2)當配比改變時，內(nèi)部PID調(diào)節(jié)器運行，變頻器頻率乎穩(wěn)改變，調(diào)速平滑。
3)取消皮帶秤儀表和測速傳感器，測重傳感器的mV信號經(jīng)處理后直接進入PLC，具有信號校零、自動校皮、自動調(diào)整系統(tǒng)的功能。
4)PROFIBUS—DP現(xiàn)場總線具有高速通訊能力，能快速將現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集并傳送，做到信號的不遲滯、不失真，并具有強大的擴展能力。
5)為防止翻料，集料主皮帶停機的同時，立即停止所有皮帶秤電機；集料主皮帶正常開機時，按照配料制度，自動依次延時開啟上次運行(選中)的所有料倉。
6)具有消耗料累計，設(shè)備動作全部動畫顯示逼真，所有設(shè)備之間都有可靠聯(lián)鎖，安全性高，操作簡單方便。
本套控制系統(tǒng)具有開放性、規(guī)范性、互連性、互操作性及豐富的硬件和軟件資源，使監(jiān)控操作站既可作監(jiān)控站用，顯示監(jiān)視畫面，又可作工程師站，隨時調(diào)出梯形邏輯圖，調(diào)試程序、查找故障，方便而快捷。
5 效果
本次擴容改造充分利用現(xiàn)場總線的開放性，在設(shè)備檢修的間隙進行系統(tǒng)對接與調(diào)試，未影響正常生產(chǎn)，改造后的自動控制系統(tǒng)更合理、規(guī)范。經(jīng)過運行證明：PROFIBUS—DP現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)在硬件上可靠，抗干擾能力強，技術(shù)先進，實現(xiàn)了燒結(jié)配料生產(chǎn)過程全自動化。采用PROFIBUS—DP總線控制，實現(xiàn)了內(nèi)部PID調(diào)節(jié)，變頻器調(diào)速平滑，對生產(chǎn)設(shè)備起到了重要保護作用。PROFIBUS—DP減少了許多硬接線，從而使控制系統(tǒng)簡單化，與繼電邏輯控制相比，降低了故障率，提高了系統(tǒng)可靠性，配料準確，系統(tǒng)配料控制誤差由原10％減少到1．5％-2％左右，為燒結(jié)穩(wěn)奪高產(chǎn)，提高燒結(jié)礦質(zhì)量提供了充分保證。
6 參考文獻
[1] 宋伯生．可編程序控制系統(tǒng)配置·編程·聯(lián)網(wǎng)．北京：中國勞動出版社，1998．194—225．
[2] 張桂苓．淺談現(xiàn)場總線及對自動化領(lǐng)域的影響．微計算機信息，20O3(4)：1 4．(end)
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