西門子PLC方案在張家港海螺帶輥壓機(jī)的水泥粉磨系統(tǒng)

　　項目簡介

　　安徽海螺集團(tuán)是1997 年成立的大型國有企業(yè)集團(tuán)，是我國目前最大的建材生產(chǎn)企業(yè)集團(tuán)。張家港海螺水泥有限公司是安徽海螺水泥股份公司于1998 年9 月成立的水泥粉磨企業(yè)。本項目于2001 年4 月開工建設(shè)， 有兩套Φ4.2x11M 帶輥壓機(jī)，配料庫、水泥庫及萬噸碼頭同步建設(shè)，2002 年4 月建成投產(chǎn)。

　　控制系統(tǒng)介紹

　　1) 系統(tǒng)控制范圍

　　原材料入庫、輸送—水泥粉磨(I、II 線) —水泥出庫及包裝系統(tǒng)。

　　· 原料儲存及輸送工藝流程：石膏破碎及輸送→礦渣入庫→石灰石入庫→熟料輸送入庫→原料入磨頭倉收塵器→原料入磨頭倉→熟料入磨頭倉→石膏入磨頭倉→石灰石入磨頭倉→礦渣入磨頭倉

　　· 水泥磨機(jī)工藝流程：

　　磨稀油站→水泥入庫→水泥磨→水泥磨控制→磨輥壓機(jī)→物料入水泥磨/ 輥壓機(jī)→粉煤灰入水泥磨

　　· 水泥出庫及包裝工藝流程：

　　庫頂收塵→水泥庫頂斜槽風(fēng)機(jī)控制→水泥入庫

　　2) 自動控制回路

　　· 粉磨1 中及粉磨1 尾。

　　· 水泥小倉倉重控制系統(tǒng)。

　　· 粉磨1 尾負(fù)壓控制系統(tǒng)。

　　· 粉煤灰小倉固

　　體流量計控制系統(tǒng)。

　　3) 順控停機(jī)時間

　　為確保設(shè)備安全和空負(fù)荷啟動，需對設(shè)備停機(jī)時間進(jìn)行規(guī)劃。

　　· 原料調(diào)配及輸送。

　　· 水泥粉磨。

　　· 石灰石及輔助原料入配料庫。

　　· 水泥儲存及輸送。

　　4) 水泥粉磨控制系統(tǒng)介紹及配置

　　系統(tǒng)監(jiān)控軟件為西門子WINCC 5.0，控制系統(tǒng)選用德國西門子公司SIMATIC S7-400 控制器及ET200M I/O進(jìn)行信號的采集與處理。具體配置如下：

　　· 輔助原料及水泥粉磨二線部分配置一臺SIMATIC S7-400 控制器，帶12 個ET200M遠(yuǎn)程站對水泥粉磨二線及原料配料部分所有模擬量和數(shù)字量進(jìn)行控制。其中，水泥粉磨二線一臺輥壓機(jī)系統(tǒng)通過PROFIBUS-DP 與SIMATIC S7-400 控制站進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。配置一臺WinCC 操作站，作為對原料配料及水泥粉磨部分的組態(tài)編程及操作。

　　· 水泥粉磨一線及水泥庫頂部分配置一臺SIMATIC S7-400 控制站，帶8 個ET200M 遠(yuǎn)程站對水泥粉磨一線及水泥儲存( 庫頂)部分所有模擬量和數(shù)字量進(jìn)行控制。其中，水泥粉磨一線一臺輥壓機(jī)系統(tǒng)通過PROFIBUSDP與SIMATIC S7-400 控制站進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。與二線水泥粉磨部分共用一臺WinCC 操作站，作為對水泥粉磨及水泥儲存( 庫頂) 部分的組態(tài)編程及操作。

　　· 水泥庫底及包、散裝部分配置一臺SIMATIC S7-400 控制站，帶18 個ET200M 遠(yuǎn)程站，對水泥庫底及包、散裝部分所有模擬量及數(shù)字量進(jìn)行控制。包裝部分采用觸摸屏TP27 方式操作?？刂葡到y(tǒng)可實現(xiàn)動態(tài)流程圖、趨勢圖、報警顯示、報表記錄及工藝動態(tài)操作控制等。

　　· 系統(tǒng)的供電電源采用UPS 電源，可防止來自電網(wǎng)上的超高壓、欠壓、浪涌、尖峰脈沖干擾、停電干擾甚至雷電襲擊。

　　5) 控制系統(tǒng)的抗干擾措施

　　張家港海螺的自控系統(tǒng)有許多弱電設(shè)備，各種控制電纜和信號電纜數(shù)量非常多，系統(tǒng)極易受到各種干擾。若不采取措施，消除其干擾，會嚴(yán)重影響系統(tǒng)的正常運行因此，本自控系統(tǒng)采用了如下幾方面的抗干擾措施：

　　· 系統(tǒng)現(xiàn)場控制站的所有數(shù)字量輸入/ 輸出模塊、模擬量輸入/ 輸出模塊模塊均采用光電隔離，將現(xiàn)場各種信號與系統(tǒng)背板總線隔離。

　　· 系統(tǒng)現(xiàn)場控制站的所有數(shù)字量輸出信號均采用繼電器隔離，實現(xiàn)每個數(shù)字量輸出通道之間的隔離，消除了數(shù)字量輸出信號之間的相互干擾。

　　· 系統(tǒng)現(xiàn)場控制站的所有模擬量輸入/ 輸出信號均采用模擬量隔離器，實現(xiàn)每個模擬量通道之間的隔離，消除了模擬量信號之間的相互干擾。

　　系統(tǒng)現(xiàn)場控制站的所有模擬量輸入/ 輸出信號電纜均采用屏蔽電纜，其屏蔽層在控制柜側(cè)一點接地，消除了空間干擾。

　　· 系統(tǒng)現(xiàn)場控制站的控制電纜、信號電纜與系統(tǒng)動力電纜應(yīng)分開布線，保持一定的間距。特別是，大功率變頻器的動力電纜能產(chǎn)生較強(qiáng)的空間高頻干擾，應(yīng)使用金屬管穿線，并將金屬管良好接地。

　　結(jié)束語

　　張家港海螺自2002 年4 月建成投產(chǎn)至今，系統(tǒng)運行情況良好，能夠可靠、準(zhǔn)確地完成控制操作，實時監(jiān)測和記錄水泥生產(chǎn)過程的運行狀況，并且能對現(xiàn)場出現(xiàn)的各種突發(fā)事件及時做出響應(yīng)，取得了良好的效果。

　　應(yīng)用體會

　　隨著SIEMENS PLC 技術(shù)的不斷革新和提高，用戶將是直接的受益者。從技術(shù)發(fā)展上講，目前PLC 也不斷受到其他基于計算機(jī)技術(shù)的控制系統(tǒng)越來越多的挑戰(zhàn)，受到PLC技術(shù)本身軟件方面急待更新與發(fā)展的挑戰(zhàn)，受到一種全新的工業(yè)控制結(jié)構(gòu)蜒不但控制分散化、而且網(wǎng)絡(luò)也分散化的挑戰(zhàn)，受到開放型模塊化體系結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)(OMAC) 的挑戰(zhàn)。于是PLC 必然將會向完善其軟件和硬件兩個方向發(fā)展。