葛慧

[摘要]萊鋼股份煉鐵廠原料場混勻配料系統(tǒng)主要通過Quantum PLC完成混勻配料系統(tǒng)皮帶秤流量，料倉料位等信號數(shù)據(jù)采集、語音報警，皮帶啟動的預警，各種歷史趨勢的記錄，料頭料尾對齊，可隨時進行配比設定、流量設定、頻率設定的切換，空倉自動換倉功能，手自動無擾動切換及生產(chǎn)過程的邏輯控制等功能，從而實現(xiàn)自動配料。該系統(tǒng)運行穩(wěn)定，提高了原料場混勻配料的精確度，為今后燒結生產(chǎn)的穩(wěn)定、順產(chǎn)、優(yōu)質提供可靠的保障，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。

[關鍵詞]混勻配料；PLC；自動配料；自控系統(tǒng)

[中圖分類號][C94] [文獻標識碼]A [文章編號]1672-5158（2013）06-0187-01

1、概述

隨著高爐生產(chǎn)節(jié)奏加快，對燒結原料要求越來越高，原料混勻配料作為燒結生產(chǎn)源頭的重要環(huán)節(jié)，直接影響后續(xù)工序正常進行。現(xiàn)有的原料配料系統(tǒng)基本由操作人員手動操作配料圓盤下料，工人勞動強度大，配料精度低。因此，智能混勻配料系統(tǒng)的研發(fā)對燒結的順利生產(chǎn)有著重大的作用。

利用拉姆齊皮帶秤與Quantum PLC實現(xiàn)原料場混勻配料系統(tǒng)中的稱量與自動控制功能。實踐證明，該拉姆齊皮帶秤稱量系統(tǒng)性能穩(wěn)定，計量精度高，減少了現(xiàn)場設備的故障率。采用Quantum PLC自動控制系統(tǒng)，具有高可靠性，較低的故障率和智能的自診斷功能減輕了維護人員的維護難度，高端的控制系統(tǒng)減輕了操作人員的工作量，能直接應用于現(xiàn)場，保證了現(xiàn)場生產(chǎn)的順利進行，避免了由一點小故障而引起整條生產(chǎn)線的停機，同時保證了現(xiàn)場操作人員的人身安全，避免了安全事故的發(fā)生，具有很好的推廣價值。

2、控制系統(tǒng)研究

2.1 控制系統(tǒng)組成

根據(jù)配料工藝要求，該系統(tǒng)采用QUANTUM PLC計算機系統(tǒng)對整個控制系統(tǒng)進行控制。針對工藝的復雜性，本著先進，可靠的原則，進行各種方案對比，決定下位機采用QUANTUM PLC自動化平臺。編程軟件采用CONCEPT 2.6，這是基于WINDOWS 2000的編程工具，為編程控制系統(tǒng)提供了專門的多語言開發(fā)環(huán)境。CONCEPT提供具有生成標準導出功能塊或DFB庫能力的編輯器，它們能夠在應用程序內(nèi)重復調用。這些DFB塊能夠寫入梯形圖，功能塊圖，結構式文本或指令表語言中。系統(tǒng)運用CONCEPT編程軟件XCPLC系統(tǒng)組態(tài)編程，可以進行復雜的儀控控制，又可以進行常規(guī)的電氣控制，編程簡單靈活，可以根據(jù)復雜的現(xiàn)場情況制定多種方案，使控制更安全，更流暢。

畫面監(jiān)控軟件選用成熟的IFIX3.5監(jiān)控軟件，該軟件界面豐富，畫面生動，操作簡單，能夠動態(tài)顯示工藝過程參數(shù)，并可設置重要參數(shù)的歷史趨勢、實時趨勢、報警等。便于操作員操作和維護。通過IFIX 3.5可以對混勻配料工藝進行監(jiān)控和遠程操作。

2.2 系統(tǒng)控制功能

根據(jù)現(xiàn)場工藝要求，上位機采用IFIX3.5監(jiān)控軟件實現(xiàn)對流量，料位的實時數(shù)據(jù)采集，通過畫面上的數(shù)值給定與操作按鈕與PLC程序進行數(shù)據(jù)交換實現(xiàn)語音報警、皮帶啟動的預警、各種歷史趨勢的記錄、料頭料尾對齊、可隨時進行配比設定、流量設定、頻率設定的切換，空倉自動換倉功能，手自動無擾動切換及生產(chǎn)過程的邏輯控制等功能（圖2）。

3、控制技術方案實現(xiàn)

3.1 皮帶秤流量與料倉料位的數(shù)據(jù)采集

利用PLC中的模擬量輸入模板對現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進行實時采集。根據(jù)各個皮帶秤流量的不同量程計算出實際數(shù)值，并對換算出來的數(shù)值進行取平均值的計算，將流量的波動降至最低，便于將數(shù)值應用與P1D的回路調節(jié)，保證調節(jié)的穩(wěn)定性。料位的顯示采取現(xiàn)場一路，主控室一路的顯示方式，便于兩方面對料倉的料位進行實時監(jiān)控，保證料位低時現(xiàn)場人員采取加料措施，防止斷料的情況發(fā)生。

3.2 配比設定、流量設定、頻率設定的切換

利用PLC輸出與儀表給定兩種方式控制給料圓盤的頻率?？梢栽貾LC給定系統(tǒng)出現(xiàn)故障時切換到儀表輸出，保證了生產(chǎn)的連續(xù)性。在PLC輸出時通過配比給定、流量給定和頻率給定三種方式對現(xiàn)場圓盤變頻器進行控制。操作人員在操作畫面上選擇配比給定時，只需輸入配料的總流量和各分秤的配比率，即可自動計算出每臺秤的下料量，并根據(jù)此下料量進行跟蹤調節(jié)。此方法減輕了操作人員根據(jù)配比來計算各分稱流量的工作，并且計算精確。流量給定是通過畫面上的流量給定區(qū)域對各分秤進行流量的控制，在對每個秤進行PID參數(shù)整定時需要用此種給定方式。頻率給定則是給現(xiàn)場圓盤的變頻器固定輸出頻率，在進行實物校秤時需要用此種給定方式。在給定頻率的情況下，每個皮帶秤的下料量與總皮帶秤的稱量值進行比較，根據(jù)差值校正皮帶秤的流量，這種方法既直觀又方便，而且精度很高，免除了校秤人員搬運砝碼的工作量，節(jié)省了時間，在很短的時間內(nèi)即可高精度的對各分秤進行校驗。

3.3 生產(chǎn)過程的邏輯控制

實際生產(chǎn)中，每個設備的聯(lián)鎖功能至關重要，聯(lián)鎖啟動與聯(lián)鎖停止給操作人員提供了很大的方便，也實現(xiàn)了料頭料尾的對齊。當出現(xiàn)故障時，故障停機系統(tǒng)就會發(fā)揮其作用。當配料過程中，如果系統(tǒng)狀態(tài)處于聯(lián)鎖狀態(tài)時，任何一條皮帶秤停止運行，為了保證配料的精度，其余的皮帶秤也將同時停止運行，待解決故障后由操作人員重新啟動系統(tǒng)。若設備故障很難短時間排除，為了保證生產(chǎn)，操作人員只需將該設備的狀態(tài)轉換為“未選”，則此設備不影響系統(tǒng)的聯(lián)動，其配比也將不計算。在非聯(lián)動的狀態(tài)下，每一臺設備都可以單獨控制，有利于設備的單獨調試。每一條皮帶秤均具有跑偏保護功能，當打開跑偏保護功能后，檢測出皮帶跑偏時，立即停止皮帶，防止事故發(fā)生。

4、結束語

該系統(tǒng)運行穩(wěn)定，控制效果良好，數(shù)據(jù)較為準確，報警指示正確，操作方便可靠滿足生產(chǎn)工藝要求。減少了故障率，降低了現(xiàn)場操作人員的勞動強度，改善了現(xiàn)場人員的工作環(huán)境，提高了勞動效率，滿足了生產(chǎn)工藝要求。

參考文獻

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