自动化系统在烧结配料中原理和特点

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关键词: 摘要:本文以西门子s7300系列PLC为例,介绍烧结配料控制系统组成和原理。   通过过程控制可对生产线进行设定,管理和...
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  • 摘要:本文以西门子s7300系列PLC为例 ,介绍烧结配料控制系统组成和原理 。

  通过过程控制可对生产线进行设定,管理和优化控制,实现烧结厂配料控制、混合料控制 、上料铺底料控制、点火炉空煤气比例调节 ,烧结终点控制等等。

  烧结配料控制系统组成和原理

  烧结配料设备主要由拖拉式皮带秤、圆盘给料机+普通皮带秤 、石灰消化器等。其控制系统主要由秤体称重传感器和测速传感器 、称重显示器、设备调速装置、仓体料位检测设备 ,以及冗余的 、上位机等及其软件组成 。设计用不间断电源为计算机以及PLC模块供电,以便在外电源发生故障的情况下保证系统供电 。

  

一、工作原理:

  该自动化系统硬件采用西门子S7300系列和ET200模块,软件采用西门子STEP7系列和WINCC系列。烧结原料按工艺要求按照一定的比例进行配料控制 ,同时根据各料仓的料位信息给出上料制度。配料控制可以根据原料的重量和化学成分进行配比控制 。目前国内厂家配料主要按重量配比法进行。

  重量配比是对原料仓下电子称重皮带秤和给料装置进行控制,根据电子称重皮带秤和给料装置的理论流量,PLC系统设定好原料的配比和总给料量 ,同时要考虑原料仓排列顺序的关系。通过上位机通讯设定每个仓下设备的流量,待系统启动后重量信号和速度信号送到二次仪表,通过放大A/D转换 ,计算出瞬时流量和累积量,并显示于现场仪表 。仪表在将信号上传给PLC模块。PLC模拟量输入模块采集电子称重皮带秤和给料装置的重量信号和速度信号,根据用户设定的参数进行自整定运算 ,如果设定值与现行值有偏差则PLC模拟量模块将针对需调节的设备输出一个标准信号(4~20mA)给变频器,变频器接受到PLC的信号后将实时改变设备的转速,对于圆盘则使给料减少或增多 ,对于各调速称则使物料流量减少或增多。从而使系统有一个稳定状态 。当烧结机正常运作一定时间后 ,混合料仓料位会因为烧结布料情况出现波动,当带车料层厚度稳定后,PLC根据混合料仓称重传感器测出的仓内物料的物位对配料仓各下料口进行流量调节 ,保证混合料槽进出料平衡。混合料自动化主要是对两次混合进行加水控制和电气连锁。由于一次混合的目的在于混匀,所以根据一混前混合料的总量和一混前水分检测仪的适时水分值按一定百分比进行加水计算,通过控制一次混合家水管上电动来调节进水流量 。将配料仓各下料口现行值累加计算出去一混皮带物料流量并共享给混合料自动加水控制系统 ,根据物料的总量和物料进入一混前的含水百分比计算出需要给一混加多少水,为一混自动加水提供加水基准。

  

二、控制系统特点

  (一)智能控制仪表,是专门针对皮带秤 、绞刀秤、圆盘秤等设计的 ,是一种高性能集计量、控制 、显示于一体的仪表,仪表采用工业级元件设计、VFD高亮度豪华荧光汉字显示、贴片工艺生产 、多种抗干扰措施和单片机最新研究成果、具有功能强大、体积小 、可靠性高和适应性强等特点。可适用各种形式和各种量程的皮带秤控制 。具有质量可靠 、计量准确、控制精度高、使用灵活 、操作方便等很多突出优点 。功能及特点如下:

  1、采用现场总线技术,通讯速度快 ,通讯距离远,可靠性高。

  2、双CPU硬件结构,实时性好 、控制精度高。

  3、高亮度彩色荧光管字符显示 ,可显示2排共40个点阵字符 。显示信息丰富、直观 、操作方便。

  4、输入输出接口采用多种硬件抗干扰技术。

  5、可通过键盘 、外部信号(端口)、远程终端和上位机等对仪表进行操作 。

  6、可以砝码标定 、链码标定 、实料标定等多种标定方法 ,以满足不同用户要求。

  7、智能PID调节,可选参数自整定功能。

  8、可以通过仪表接口 、远程扩展模块和通讯接口等方式与上位机、PLC或相连接 。

  9、可以设定模拟输入/输出信号的最大值和最小值。

  10 、待机或运行状态显示参数可由用户自定义。

  11、具有流量控制和累计控制两种控制方式 。

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  12、具有调速和恒速两种工作模式。

  13 、可设置多种报警输出。

  14、所有参数都设置上下限和省确值,出厂时按省确值设置 ,执行出厂设置功能时,所有参数自动恢复为省确值 。

  15、设有累计脉冲输出,脉冲的宽度和当量(每个脉冲代表的物料重量)可通过参数设定 。

  16 、仪表“流量设定方式 ”和“启动方式”可通过参数分别设定为“仪表键盘”、“外部接口 ”、和“通讯 ”三种方式。

  (二)PLC特点如下:

  1 、采用现场总线技术 ,通讯速度快,通讯距离远,可靠性高。

  2 、CPU硬件结构 ,实时性好、控制精度高 。

  3、根据料仓料位信息提示原料上料。

  4 、输入输出接口采用多种硬件抗干扰技术。

  5、智能PID调节,可自整定 。

  6、可对生产过程中的数据实时采集 、处理、记录和监测。

  7、可以根据生产需要在线实现调节各配料秤的配比。

  8 、具有班产量和日产量、月产量累计功能 。

  9、现场称重仓仪表显示全部进出PLC控制,实现两地显示。

  10 、全过程自动配料 ,自动配料系统为独立的闭环控制,可实现手动配料。

  11、上位机采用工控机,仿真画面显示 。总给定设定、配比设定 、开停机 、参数设定等用鼠标操作 ,简单方便。

  12、具有485接口通讯功能、数据处理及控制功能 ,

  13 、微机自动记录运行、操作情况,可随时查阅。

  14、现场设急停操作盒,可在现场对各路设备进行操作和故障急停 。

  综上所述 ,采用PLC加智能仪表的控制系统可靠性更高,平时主要为PLC集中控制,PLC故障时智能仪表也可以完成配料工作 。同时控制系统的维护及操作也更加简单。

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