GE FANUC 90-30 Versamax在烧结机控制系统应用

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关键词:摘要:监测和集中控制所有电控设备;监测与烧结工艺有关仪倥信号( 如压力、流量、温度等),并且通过画面操作可以选择多种工作方式(如远程手动、PID手动方式、PID自动方式、串级双交叉控制等),对点火温度、风箱负压进行控制;显示主站PLC是否运行有无故障,从站通讯是否正常有无故障;预留厂级局域网站点登录访问功能。一、客户需求       监测和集中控制所...
  • 关键词:
  • 摘要:监测和集中控制所有电控设备;监测与烧结工艺有关仪倥信号( 如压力、流量 、温度等) ,并且通过画面操作可以选择多种工作方式(如远程手动 、PID手动方式、PID自动方式、串级双交叉控制等) ,对点火温度 、风箱负压进行控制;显示主站PLC是否运行有无故障,从站通讯是否正常有无故障;预留厂级局域网站点登录访问功能 。

一、客户需求


       监测和集中控制所有电控设备;监测与烧结工艺有关仪倥信号( 如压力、流量 、温度等),并且通过画面操作可以选择多种工作方式(如远程手动、PID手动方式、PID自动方式 、串级双交叉控制等) ,对点火温度、风箱负压进行控制;显示主站是否运行有无故障,从站通讯是否正常有无故障;预留厂级局域网站点登录访问功能 。


二、解决方案


       基于GE FANUC公司过程控制系统集成 、统一、灵活和开放的控制设计思想,并结合3#烧结机基础自动化控制系统的特点和要求 ,设计了基础自动化控制系统配置,详见基础自动化控制系统配置示意图(附图1)。PLC可编程序控制器选用系列90-30型产品,采用分布式I/O结构。以系列90-30为中心 ,向上,通过与HMI人机接口系统通讯;向下,采用GENUIS网与VersaMax I/O站进行状态监控和数据交换 。HMI人机接口系统采用CIMPLICITY HMI 软件编制 ,并通过WebView选件实现厂级局域网站点登录访问功能。

 

三、系统构成


● PLC的配置
       本控制系统选用的是系列90-30 PLC 的可编程序控制器。该产品不仅质量高 、而且性能可靠 。系统已在国内外诸多工业现场长期 、稳定运行。系统组件的设计符合真正的工业等级, 满足国内、国际的安全标准。系统易配置、易接线 、易维护、隔离性好,结构坚固 ,抗腐蚀 ,可适应恶劣的工业环境 。所有部件均可带电插拔、更换。提供了先进的功能特性,易于组态便于安装。
       本控制系统的分布式I /O选用GE Fanuc 的VersaMax I/O产品 。该产品在局部水平建立控制,真正实现了用分散的处理器就地实时控制 ,同时保留主处理器的资源,用于数据管理和监控。分布式控制是一种有效的,节省资金的解决方案 ,可减少现场总线网络的开销,增加主机的应用性能。
       由于烧结机的控制设备比较分散,而且彼此间的距离较远 ,因此从站是根据所控制的设备所在依据地域来划分的;由于电磁站从站所控制的设备较多,一个机架不能满足需求时,根据经济实用原则 ,添加两块扩展机架 。
● HMI人机接口系统
       本控制系统的HMI 由两台操作员工作站(P933/128M/
40G/19寸纯平彩显/逻辑球鼠标)构成,各自独立地对整个系统进行监控 。两台操作员工作站均可独立完成正常生产所需的监控及操作,以便于任意一台出现故障时 ,不影响生产。
       HMI 系统采用基于Microsoft Windows NT 和Windows 98的CIMPLICITY HMI软件编制。CIMPLICIT 运行在WindowsNT/98 的平台上 ,通过各种串行的 、网络的通讯方式采集控制器中的资料,并利用计算机的强大图形功能动态地显示生产资料 。
采用CIMPLICITY HMI 软件的WebView选件实现厂级局域网站点登录访问功能。
● 通讯网络
        采用快速工业以太网和GENUIS 总线构成了3#烧结机基础自动化控制系统的通讯网络。操作员工作站和PLC主站之间的通讯采用快速工业以太网 。
       VersaMax I/O通过Genius现场总线与系列90-30建立通讯链路。采用屏蔽双绞线,通过多点连接将每个从站接入 ,构成总线型网络拓补结构。因此一个站设备出现故障,并不影响整个总线的通讯 。

三、系统功能


● 电控部分
电控部分为顺序控制,采用VersaPro软件用梯形图进行编程。实现以下功能:
[1] 单机控制:在机旁操作箱上对单台设备进行操作 ,并在HMI上进行监控。只完成单台设备单独启动,不进行联动控制 。
[2] 单系统集中控制:在HMI上对某个系统进行操作,只完成单个系统的联动控制。
[3]全系统集中控制:在HMI上对整个系统进行操作 ,实现整个系统的自动控制。
[4] 联动功能:从画面按启动按钮,所有设备的起动顺序起动 。按停止按钮,所有设备的停止顺序和起动顺序相反 。一旦联动的设备有故障 ,从这设备开始按起动的方向一直停到圆盘给料机电子称小皮带机。中间停机延时一秒。
[5] 实际的工艺要求:正常生产时一般要求6、7系统连锁,而5系统因有大矿槽,在正常生产时如有故障 ,6 、7系统连锁停 ,而5系统可以正常运行 。

● 仪控部分
仪控部分主要实时显示与烧结工艺有关仪倥信号(如压力、流量、温度等),并且通过画面操作对点火温度 、风箱负压进行控制。
[1] 点火温度控制:点火温度控制是通过控制煤气和空气的流量来实现的。采用串级双交叉控制和非串级双交叉控制的控制方法 。串级双交叉控制是一种非常先进的控制方法,是以维持合适的空气 ,煤气比值为手段,达到燃烧时始终维持低过剩空气系数,从而保证了较高的热效率 ,同时减少了排烟对环境的污染。串级双交叉控制以点火温度调节为主回路,以煤气流量和空气流量为副回路的串级调节回路。串级双交叉控制分为自动控制和手动控制;非串级双交叉控制分为PID手动、PID自动和远程手动控制 。
[2] 煤气切断阀控制:当煤气或空气的压力低时自动关阀。分手动控制和自动控制。
[3] 风箱负压控制:1#、2# 、13# 、14# 风箱有,需要调节风箱负压 。分为PID手动、PID自动和远程手动控制。
● 上位机画面
      上位机画面是在HMI 中完成的。到达任何一幅画面的按键操作不超过两次 ,画面弹出的时间不超过1秒 。主要包括工艺流程、趋势曲线 、参数报表、棒图显示、报警 、设备状态、回路调节等窗口 。

 

 

 

 

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