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0 前言
濟(jì)鋼煉鐵廠原材料場預(yù)配料系統(tǒng)軟件配料秤原采用皮帶秤服務(wù)器PID調(diào)整，并根據(jù)軟啟動器控制皮帶秤進(jìn)行調(diào)節(jié)給料量，皮帶秤服務(wù)器返修率較高，抗干擾性差，限速伺服電機(jī)易毀壞，立即危害了石料場中合料的生產(chǎn)量和品質(zhì)。因而，在原來基本上開發(fā)設(shè)計(jì)了PLC遠(yuǎn)程控制全自動控制配料秤的配料技術(shù)性，對石料場預(yù)配料控制系統(tǒng)軟件開展了PLC升級更新改造。
1 配料系統(tǒng)軟件控制基本原理
1.1 現(xiàn)況
電子器件皮帶秤是安裝在帶式輸送機(jī)的適度部位上，對散裝原材料全自動地開展迅速、持續(xù)、總計(jì)稱重的計(jì)量檢定。皮帶秤稱重設(shè)備由秤重架構(gòu)、重量傳感器、信號轉(zhuǎn)化器、限速控制器和秤重標(biāo)示控制器等構(gòu)成。濟(jì)鋼煉鐵廠原材料場預(yù)配料系統(tǒng)軟件原配料秤為南京市創(chuàng)豐生產(chǎn)制造的SB-Ⅱ配料秤，中后期逐漸開展了換型，主要是徐州市衡器廠的單緩沖托輥配料秤，分秤為徐州市拉姆齊和南京市創(chuàng)豐的單緩沖托輥配料秤，采用1只或2只控制器檢驗(yàn)mV信號遠(yuǎn)傳方法，當(dāng)場配套設(shè)施接線端子，速率信號為單脈沖信號檢驗(yàn)。關(guān)鍵配備及重要主要參數(shù)以下：
1）控制器：155kg×2，255kg；2）帶速：0.5m/s；3）總寬：
100mm；4）標(biāo)稱測量范圍：400t/h；5）較大 稱重工作能力：300t/h；6）秤架結(jié)構(gòu)：硫化橡膠耳軸單緩沖托輥；7）限速方法：直流變頻變速，旋轉(zhuǎn)編碼器精確測量，單脈沖信號輸出；8）給料機(jī)方法：圓盤給料機(jī)，開料口不可以調(diào)節(jié)。
1.2 配料秤儀表盤系統(tǒng)軟件
配料秤儀表盤系統(tǒng)軟件由信號智能變送器、控制器、信號隔離器、轉(zhuǎn)速傳感器、重量傳感器和儀表盤服務(wù)器（BL2105）等組成，其功效是將秤重信號根據(jù)秤重控制儀轉(zhuǎn)化成規(guī)范電流量信號以完成對園盤軟啟動器和皮帶秤軟啟動器的控制，從而完成園盤轉(zhuǎn)速比、電子器件皮帶秤總流量的控制，控制器做為預(yù)留控制方式，當(dāng)控制儀或電子計(jì)算機(jī)出現(xiàn)常見故障時(shí)，能夠 變?yōu)槭謩优淞?。?dāng)當(dāng)場維修時(shí)能用控制器做為控制行為主體，以確保維修的順利開展和預(yù)配料實(shí)際操作的順行。
1.3 全自動控制系統(tǒng)軟件
現(xiàn)階段濟(jì)鋼煉鐵原料場配料系統(tǒng)軟件的沉積規(guī)定是12個(gè)料斗配
12種料，不可缺料沉積。因而，要完成對圓盤轉(zhuǎn)速比和電子器件皮帶秤的總流量的全自動控制是配料系統(tǒng)軟件的核心技術(shù)和難點(diǎn)。依照生產(chǎn)工藝流程規(guī)定，一般 在控制室上位機(jī)軟件上鍵入配料方案，每一種原材料的總流量等數(shù)據(jù)信息，采用Modbus工業(yè)生產(chǎn)通信協(xié)議和配料室PLC子站完成通訊并進(jìn)行配料全自動控制。該系統(tǒng)軟件采用QUANTUMPLC，由PLC檢驗(yàn)皮帶秤服務(wù)器輸出的總流量信號，并輸出總流量預(yù)設(shè)值給皮帶秤服務(wù)器，由皮帶秤服務(wù)器來進(jìn)行PID調(diào)整，并根據(jù)軟啟動器來調(diào)節(jié)給料量，另外信號連接皮帶秤軟啟動器調(diào)節(jié)皮帶秤直流變頻。配備有模擬量輸入鍵入控制模塊、模擬量輸入輸出模塊和開關(guān)量鍵入控制模塊各3塊，模擬量輸入鍵入控制模塊為ACI03000，控制模塊序號為1-4~1-6，輸入信號為4Ma~20Ma；模擬量輸入輸出模塊為AVO02000，控制模塊序號為1-7~1-9，輸出信號為0V~10V；開關(guān)量鍵入控制模塊為DAI74000，控制模塊序號為2-5~2-7。因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)軟件采用拓展底版，且全部插槽均已停止使用，因此拓展艱難。
1.4 存在的問題
1）皮帶秤服務(wù)器返修率較高，抗干擾性差，限速伺服電機(jī)易毀壞；2）傳送采用mV信號，電纜線傳送間距較遠(yuǎn)，影響很大；3）因?yàn)槠С优c給料機(jī)園盤采用同步變速，與園盤速率立即耦合，當(dāng)給料機(jī)出現(xiàn)異常時(shí)，皮帶秤速率轉(zhuǎn)變頻繁，危害計(jì)量檢定。
2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1） 以便解決目前存在的不足，擬采用下列解決方法
（1）查驗(yàn)解決接地裝置和電纜線屏蔽掉，降低當(dāng)場干擾信號對檢驗(yàn)的危害；（2）對傳動帶、緩沖托輥、張緊設(shè)備、清理設(shè)備、控制器開展查驗(yàn)解決，清除臟物及黏附的原材料，拆換一部分毀壞的機(jī)器設(shè)備及附件，提升整料設(shè)備，保證料型平穩(wěn)；（3）由實(shí)際操作工作人員一起提升皮帶秤架的每個(gè)班的維護(hù)保養(yǎng)，使皮帶秤時(shí)刻運(yùn)作在一切正常情況；（4）依據(jù)加工工藝狀況提升皮帶秤速率，在考慮輸送量的狀況，皮帶秤負(fù)荷處在控制器測量范圍的25％~70%的區(qū)段，將皮帶秤速率人工服務(wù)固定不動，防止因皮帶秤速率轉(zhuǎn)變危害計(jì)量檢定。針對某些配料批配料狀況，能夠 明確兩個(gè)~三個(gè)可變速的料斗，依據(jù)配料量狀況各自設(shè)置三個(gè)~4個(gè)速率段，每一個(gè)速率段考慮不一樣配料量的規(guī)定，能夠 在編程設(shè)計(jì)時(shí)考慮到對不一樣速率段開展校檢；（5）撤銷皮帶秤服務(wù)器BL-2105，當(dāng)場提升CF-BS-V智能化稱重變送器，降低mV信號的傳送間距（﹤1m），信號遠(yuǎn)轉(zhuǎn)采用2mA~50mA電流量信號，降低影響對合理信號的危害，提升頻率穩(wěn)定度；（6）對PLC控制上下位手機(jī)軟件開展更新改造，稱重變送器信號立即連接PLC系統(tǒng)，并由PLC系統(tǒng)開展流量檢測并開展PID控制，控制輸出立即由模擬量輸入輸出模塊到軟啟動器，降低中間商，檢驗(yàn)階段各降低一次AD轉(zhuǎn)換和DA變換，控制階段也各降低一次AD轉(zhuǎn)換和DA變換，減少控制起伏導(dǎo)致的具體原材料量的起伏量，進(jìn)一步提高參考值起伏。早期臨時(shí)撤銷速率檢驗(yàn)階段，評定皮帶秤速率為穩(wěn)定的，待資產(chǎn)容許的狀況下再提升限速控制模塊，完成調(diào)速精確測量；（7）手機(jī)軟件上提升皮帶秤校零、校測量范圍、零點(diǎn)檢測、總計(jì)量檢測等計(jì)量檢定作用，并出示班總計(jì)程序模塊，對原來總計(jì)作用開展調(diào)節(jié)，撤銷已無效的原材料類型定義，具體帶指定旋轉(zhuǎn)的按秤總計(jì)作用。
2） PLC全自動控制系統(tǒng)軟件
PLC域名采用德力西程序控制器控制器ModiconTSXQuantum，子站上把原MODICON企業(yè)生產(chǎn)制造的984系列產(chǎn)品更換為德力西程序控制器控制器，服務(wù)器維護(hù)更為便捷，并且更為平穩(wěn)靠譜；子站建在配料當(dāng)場，域名與子站間采用Modbus系統(tǒng)總線通訊，根據(jù)以太網(wǎng)接口控制模塊開展通訊，完成PLC對配料系統(tǒng)軟件機(jī)器設(shè)備的遠(yuǎn)程控制全自動控制。
2.3Modbus工業(yè)生產(chǎn)通訊協(xié)議
Modbus通訊協(xié)議是工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)全世界最時(shí)興的協(xié)議書，該協(xié)議書是運(yùn)用于電子器件控制器上的一種通用語言。根據(jù)此協(xié)議書，控制器彼此之間，控制器經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)
（比如以太網(wǎng)接口）和其他機(jī)器設(shè)備中間能夠 通訊，它早已變成一通用性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，擁有它，不一樣生產(chǎn)商生產(chǎn)制造的控制機(jī)器設(shè)備能夠 連接成工業(yè)生產(chǎn)互聯(lián)網(wǎng)，開展集中化監(jiān)控.因?yàn)闈?jì)鋼煉鐵廠石料場總面積大，料種遍布廣，配套設(shè)施的機(jī)器設(shè)備較為分散化，導(dǎo)致控制點(diǎn)也較為分散化，假如采用傳統(tǒng)式的控制計(jì)劃方案，必然要鋪裝很多的控制和信號電纜線，奢侈浪費(fèi)很多的人力資源、物力資源，另外也使系統(tǒng)軟件變得復(fù)雜，可信性減少。充分考慮具體情況本系統(tǒng)軟件采用Modbus工業(yè)生產(chǎn)通訊協(xié)議，另外也減少了成本費(fèi)，提升系統(tǒng)軟件的可信性。
2.4 上臺監(jiān)控器站
上位機(jī)軟件原采用hp惠普工業(yè)生產(chǎn)控制電子計(jì)算機(jī)和性能卓越工業(yè)生產(chǎn)電腦監(jiān)控軟件，加拿大悉亞特企業(yè)的Citect手機(jī)軟件為軟件開發(fā)平臺并進(jìn)行全部系統(tǒng)軟件的生產(chǎn)流程，對配料機(jī)器設(shè)備運(yùn)作情況的實(shí)際和監(jiān)控器，用圖型的方法即時(shí)地顯示信息12臺配料皮帶秤和給料機(jī)圓盤的運(yùn)作狀況。未處理電子器件皮帶秤校檢繁雜，精確度點(diǎn)的難題，在更新改造后的手機(jī)軟件上提升了皮帶秤校零、校測量范圍、零點(diǎn)檢測、總計(jì)量檢測等計(jì)量檢定作用，并出示班總計(jì)程序模塊，對原來總計(jì)作用開展調(diào)節(jié)，撤銷已無效的原材料類型定義，具體帶指定旋轉(zhuǎn)的按秤總計(jì)作用；使生產(chǎn)制造技術(shù)人員不但能夠 迅速精確地掌握配料狀況，并且能夠 完成遠(yuǎn)程控制對配料秤開展校零、校測量范圍、零點(diǎn)檢測操

作 ，使配料做到簡便、快速、可靠。

1. 3. 軟件基礎(chǔ)及實(shí)現(xiàn)

原系統(tǒng)軟件平臺采用 Windows 2000，上位機(jī)采用 Citect 軟件組態(tài) ，下位機(jī)編程應(yīng)用軟件采用 Concept2.6 編程 ，根據(jù)生產(chǎn)

工藝的要求 ，對如何實(shí)現(xiàn) PLC 與變頻器之間的通信以及實(shí)現(xiàn)電子秤的遠(yuǎn)程校零、校秤、零點(diǎn)測試、累計(jì)量測試、PID 調(diào)節(jié)等功能控制是整個(gè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)、難點(diǎn)。要實(shí)現(xiàn)對電子皮帶秤的遠(yuǎn)程校零、校秤、零點(diǎn)測試、累計(jì)量測試、PID 調(diào)節(jié)等功能 ， 要求對 PLC 進(jìn)行通訊編程 ，在 Citect 軟件上增加皮帶秤校零、校量程、零點(diǎn)測試、累計(jì)量測試等檢定功能 ，通過程序來實(shí)現(xiàn)PLC 與電子皮帶秤、變頻器信息交換和控制。

2. 結(jié)論

濟(jì)鋼煉鐵廠 120 原料場在電子皮帶秤 PLC 控制系統(tǒng)的升級改造后 ，取得了顯著的效果。減少中間環(huán)節(jié)的 PLC 控制 ， 降低了故障點(diǎn) ，提高了配料秤的抗干擾能力 ，從而大幅度地提高了配料秤配料精度 ；對配料秤校秤、校零進(jìn)行遠(yuǎn)程操作 ，大大降低了生產(chǎn)操作人員勞動強(qiáng)度 ，提高了生產(chǎn)作業(yè)率 ，致使中和料的質(zhì)量有了明顯的提高。從大型料場配料系統(tǒng)的自動控制角度來看 ，為下一步實(shí)現(xiàn)料場區(qū)域設(shè)備的全自動的形成等技術(shù)的研發(fā)創(chuàng)造了良好的條件。這項(xiàng)技術(shù)在相關(guān)行業(yè)配料系統(tǒng)設(shè)備中必將有著廣闊的發(fā)展空間和推廣前景。

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