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一、工程概況
某鋼鐵集團(tuán)是我國(guó)大型優(yōu)質(zhì)鋼材的生產(chǎn)基地之一,年產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼材約400萬(wàn)噸。不久前我公司成功中標(biāo)該鋼鐵集團(tuán)煉鋼配料系統(tǒng)的合同項(xiàng)目,該項(xiàng)目依托江蘇某公司先進(jìn)的給料機(jī)(BELTFEEDER)制造工藝,業(yè)界先進(jìn)的自動(dòng)化控制儀表來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化配料的過(guò)程。江蘇某公司生產(chǎn)的給料機(jī)產(chǎn)量居全國(guó)第一,市場(chǎng)占有率約40%左右。
該項(xiàng)目位于該集團(tuán)投資的6#料場(chǎng),該料場(chǎng)沿江露天而置,投資約6個(gè)億,該料場(chǎng)是該集團(tuán)打造國(guó)際冶金工業(yè)園的重要組成部分,料場(chǎng)內(nèi)放置了多種物料,這些物料多來(lái)自海外,另外還有返礦精粉、球團(tuán)等從其他公司轉(zhuǎn)入的物料。6#料場(chǎng)的綜合調(diào)度管理系統(tǒng)由鞍鋼、馬鋼設(shè)計(jì)院完成,原料經(jīng)程控系統(tǒng)進(jìn)入8個(gè)物料倉(cāng),在那里由我公司的自動(dòng)配料系統(tǒng)(DCS)根據(jù)工藝要求進(jìn)行配料,配料
后的混勻料粉再經(jīng)過(guò)皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)后由堆料機(jī)統(tǒng)一堆放在混勻料場(chǎng),最后經(jīng)輸送機(jī)進(jìn)入煉鋼公司冶煉。
二、系統(tǒng)描述
2.配料單元由下列元件構(gòu)成:
圓盤(pán)給料機(jī)
皮帶秤給料機(jī)
變頻器
SM6105儀表;
每個(gè)配料單元自成一個(gè)閉環(huán)控制回路在單個(gè)配料單元中,圓盤(pán)給料機(jī)啟動(dòng)后,物料落到安裝有稱(chēng)重傳感器和速度傳感器的皮帶秤上,皮帶秤的稱(chēng)重信號(hào)和速度信號(hào)進(jìn)入SM6105儀表,SM6105儀表?yè)?jù)此計(jì)算出瞬時(shí)流量再根據(jù)設(shè)定流量輸出一個(gè)4-20mA的電流信號(hào)給變頻器,變頻器控制圓盤(pán)給料機(jī)和給料機(jī)的轉(zhuǎn)速,圓盤(pán)給料機(jī)控制下料量,如此反復(fù)循環(huán)調(diào)節(jié)使每個(gè)倉(cāng)的下料量在設(shè)定量附近。
3.采用的計(jì)算機(jī)和通信技術(shù):
計(jì)算機(jī)釆用Windows2000操作系統(tǒng),臺(tái)灣某公司的工控機(jī),開(kāi)發(fā)工具我們選用的是MicrosoftVisualC++6.0系統(tǒng)。由于控制室距離現(xiàn)場(chǎng)比較遠(yuǎn)(>1千米),在處理計(jì)算機(jī)與PLC的通訊時(shí),我們選用了臺(tái)灣某公司的一對(duì)光纖收發(fā)器(FDDI接口)。在與某公司SM6105儀表的通訊方面,我們選用了臺(tái)灣某公司的RS232/RS485通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換產(chǎn)品。
選用的江蘇某公司SM6105儀表功能簡(jiǎn)介:
主要特點(diǎn)
數(shù)字化儀表提供精確、無(wú)漂移的性能
自動(dòng)調(diào)零通過(guò)簡(jiǎn)單的操作,儀表將自動(dòng)計(jì)算并建立一新的零點(diǎn)。
自動(dòng)校準(zhǔn)為用戶(hù)提供掛碼校準(zhǔn)、鏈碼校準(zhǔn)、電子校準(zhǔn)和實(shí)物校準(zhǔn)等多種自動(dòng)校準(zhǔn)方式。
自動(dòng)零點(diǎn)跟蹤系統(tǒng)可自動(dòng)進(jìn)行零點(diǎn)跟蹤
可編程控制器可編程的儀表輸入輸出口可滿(mǎn)足不同用戶(hù)的要求。
濾波選擇濾波時(shí)間可調(diào)。
模塊化結(jié)構(gòu)采用模塊化結(jié)構(gòu),分為主板、電源板、輸入輸出板等,維護(hù)更方便。
零點(diǎn)死區(qū)通過(guò)零點(diǎn)死區(qū)的設(shè)置消除小流量的干擾
速度輸入選擇可選擇內(nèi)部和外部?jī)煞N速度輸入方式
時(shí)鉗'/Et歷年月日時(shí)間校準(zhǔn)
口令輸入保護(hù)參數(shù),防止人為修改
語(yǔ)言選擇中、英文菜單切換
故障自診斷可對(duì)多路稱(chēng)重傳感器的故障、速度傳感器的故障、系統(tǒng)內(nèi)部(CPU、存儲(chǔ)器、
顯示器等)故障等進(jìn)行自診斷。
自動(dòng)補(bǔ)償功能流量非線(xiàn)性自動(dòng)補(bǔ)償運(yùn)算、皮帶傾角變化自動(dòng)補(bǔ)償運(yùn)算、通過(guò)輸入物料的水
份值進(jìn)行水份補(bǔ)償運(yùn)算。
平衡調(diào)整兩個(gè)以上的稱(chēng)重傳感器系統(tǒng)內(nèi)部自動(dòng)平衡調(diào)整。
主要技術(shù)參數(shù)
4.本系統(tǒng)變頻器選用西門(mén)子MicroMaster440變頻器,PLC選用松下FP-C72可編程控制器,該設(shè)備支持48點(diǎn)輸入24點(diǎn)輸出,通過(guò)計(jì)算基本可以完成我們所要求的任務(wù)。PLC在現(xiàn)場(chǎng)主要完成以下工作:
設(shè)備手動(dòng)/自動(dòng)選擇
1-8#圓盤(pán)給料機(jī)1?8#皮帶秤給料機(jī)點(diǎn)動(dòng)
1-8#圓盤(pán)給料機(jī)1?8#皮帶秤給料機(jī)聯(lián)動(dòng)
設(shè)備啟停延時(shí)設(shè)定
設(shè)備報(bào)警
與大皮帶連鎖
5.先進(jìn)的雙給料調(diào)速工藝:
由于控制精度要求比較高,我們釆用雙調(diào)速工藝來(lái)提高控制精度,即當(dāng)儀表經(jīng)過(guò)PID整定輸出調(diào)整信號(hào)后,由圓盤(pán)給料機(jī)和給料機(jī)變頻器同時(shí)調(diào)速,達(dá)到調(diào)節(jié)配比的目的。經(jīng)過(guò)實(shí)際的運(yùn)行比較,這種雙給料調(diào)速工藝調(diào)整效果要遠(yuǎn)優(yōu)于單個(gè)變頻器調(diào)速的方式,單批配料綜合誤差不超過(guò)0.1%»
6.使用的數(shù)據(jù)庫(kù)簡(jiǎn)介:
pf.mdb 配方數(shù)據(jù)庫(kù),保存了生產(chǎn)的工藝配方。
alarm.mdb 報(bào)警數(shù)據(jù)庫(kù),保存了生產(chǎn)過(guò)程中的報(bào)警記錄。
bc.mdb 班次設(shè)置數(shù)據(jù)庫(kù)。
data.mdb 生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù),保存批次上料以及單班上料數(shù)據(jù)。
slqx.mdb 瞬時(shí)曲線(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)。
userlist.mdb 用戶(hù)列表數(shù)據(jù)庫(kù)。
ybcomm.mdb 儀表通訊數(shù)據(jù)庫(kù),保存儀表通訊設(shè)置的參數(shù)。
7.軟件的主要功能模塊:
•遠(yuǎn)程設(shè)定配比值
•遠(yuǎn)程啟動(dòng)設(shè)備
•遠(yuǎn)程急停復(fù)位設(shè)備
•遠(yuǎn)程設(shè)定啟停時(shí)間
•配比設(shè)置:
提供配比的查詢(xún)和配比計(jì)算以及配比保存等功能,可根據(jù)用戶(hù)工藝需要設(shè)定每臺(tái)設(shè)備的配料參數(shù),并且將配方參數(shù)遠(yuǎn)程下達(dá)給現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。
•系統(tǒng)設(shè)置:
提供SM6105和PLC的通訊參數(shù)設(shè)置,以及報(bào)警限的設(shè)置。在這里你能修改設(shè)備的啟停時(shí)間,并且將它們遠(yuǎn)程下達(dá)給PLC,也可以對(duì)配料的物料種類(lèi)作出修改,包括增加、修改、刪除等操作。
•報(bào)警控制:
我們事先將各種報(bào)警錄制成語(yǔ)音信號(hào),并保存成WAV文件,當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生堵料、設(shè)備異常時(shí)啟動(dòng)報(bào)警輸出,通過(guò)這種方式,在控制室這種人員嘈雜的環(huán)境下可以有效的和操作員溝通,從而達(dá)到很好的控制效果。
•動(dòng)畫(huà)顯示:
由于VC在動(dòng)畫(huà)表現(xiàn)方面不是太強(qiáng),我們采用FLASHMX作為動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)工具,設(shè)計(jì)了一套表現(xiàn)給料過(guò)程的動(dòng)畫(huà),該動(dòng)畫(huà)以插件形式調(diào)用,調(diào)用時(shí)只要傳給相應(yīng)的參數(shù),即可模擬設(shè)備的啟停等動(dòng)作,實(shí)際運(yùn)行動(dòng)畫(huà)效果比較理想。
三、實(shí)施中遇到的問(wèn)題:
由于在鋼廠(chǎng)這種強(qiáng)干擾的環(huán)境,我們?cè)谡{(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)和儀表通信總是不太穩(wěn)定,我們經(jīng)過(guò)仔細(xì)排查發(fā)現(xiàn)主要是由于動(dòng)力電纜干擾所致。后來(lái)通過(guò)將通信電纜分開(kāi)單獨(dú)走線(xiàn),終于解決了這個(gè)問(wèn)題。另外,由于電器設(shè)計(jì)人員的疏忽,在設(shè)計(jì)時(shí)未能考慮圓盤(pán)給料機(jī)的控制問(wèn)題,致使我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)不得不修改原定方案,增加相應(yīng)的控制,使我們很是被動(dòng),但是通過(guò)這次工程施工我們?nèi)匀猾@得了寶貴的經(jīng)驗(yàn),對(duì)于今后的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)很有借鑒意義,那就是工作中一定要實(shí)事求是,兢兢業(yè)業(yè),絕不能有任何馬虎懈怠。
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