基于現場總線的燒結機配料控制系統改造
燒結配料是燒結生產的核心,也是整個鋼鐵生產工序的重要環節,對各種物料進行合理的配比,是提高燒結礦品位的關鍵。信鋼燒結機原配料車間采用基于PROFIBUS—DP現場總線的分布式過程控制系統,實現微機自動配料。PROFIBUS現場總線是應用于生產現場,連接智能現場設備和自動化系統的開放式、數字式、雙向傳輸、多分支結構的通信網絡,它可以實現設備之間的快速通信。
由于技改項目的原因,新建一臺90fl2燒結機也要使用此配料車間,這樣,負荷加大,從室外原料倉、拖料皮帶秤到室內的變頻器、控制系統均不能滿足要求,于是在基于現場總線控制的基礎上對其進行擴容改造、升級,建立高性能的自動配料系統。
1 組成原理
配料車間現有9條拖料電子皮帶秤(1撐一9撐),1撐、3撐、7撐、8撐、9撐的旋轉電動機額定功率為2.2kW,額定電流為5.0A,2撐、4撐、5撐、6撐的電動機額定功率為3.0kW,額定電流為6.8A,電動機帶動稱量皮帶轉動,料層均勻,電動機轉動速度越快,料流量越大,所占配比越高,反之,電動機轉動速度越慢,料流量越小,所占配比越低。每臺電動機由一臺變頻器驅動,而變頻器的頻率通過PROFIBUS—DP現場總線由PLC來控制,PLC根據自動采集的每種物料的荷重、瞬時流量,計算每種物料的實際流量,與設定值相比較,完成閉環調節。系統原理如圖1所示。
2 系統構成
本套控制系統采用分布式結構,由設備控制級和過程監控級組成。選用性價比高的SIEMENS PLC作為主控制站,通過PROFIBUS—DP現場總線與分布的現場設備連成系統,過程監控操作站采用組態軟件對系統進行實時監控,其系統構成如圖2所示。
過程控制級(即過程監控操作站)因以前的設備速度慢,不能滿足控制后的快速通訊要求,故這次改造進行了整套設備升級,由一臺P4研華工控機組成,研華工控制機通過C_$5611通訊卡與CPU315的MPI接口進行點到點的通訊??紤]可靠性與人機界面的友好性,工控機采用Windows 2OOO軟件平臺,上位機采用Fameview組態軟件,負責監控和人機對話,具有工藝流程監控、報警記錄、實時趨勢、歷史趨勢、報表打印等功能,操作人員通過監控操作輸入配料配方、修改配方、查閱工藝參數、監控生產過程。編程應用軟件采用STEP V5.2,完成硬件組態及下位機軟件編程,實現所有的過程控制、數據采集、自動調節、事故處理及報警等工作。
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