自動化系統(tǒng)在燒結配料中原理和特點

　　通過過程控制可對生產(chǎn)線進行設定，管理和優(yōu)化控制，實現(xiàn)燒結廠配料控制、混合料控制、上料鋪底料控制、點火爐空煤氣比例調節(jié)，燒結終點控制等等。

　　燒結配料控制系統(tǒng)組成和原理

　　燒結配料設備主要由拖拉式皮帶秤、圓盤給料機＋普通皮帶秤、石灰消化器等。其控制系統(tǒng)主要由秤體稱重傳感器和測速傳感器、稱重顯示器、設備調速裝置、倉體料位檢測設備，以及冗余的PLC、上位機等及其軟件組成。設計用不間斷電源為計算機以及PLC模塊供電，以便在外電源發(fā)生故障的情況下保證系統(tǒng)供電。

一、工作原理：

　　該自動化系統(tǒng)硬件采用西門子S7300系列和ET200模塊，軟件采用西門子STEP7系列和WINCC系列。燒結原料按工藝要求按照一定的比例進行配料控制，同時根據(jù)各料倉的料位信息給出上料制度。配料控制可以根據(jù)原料的重量和化學成分進行配比控制。目前國內廠家配料主要按重量配比法進行。

　　重量配比是對原料倉下電子稱重皮帶秤和給料裝置進行控制，根據(jù)電子稱重皮帶秤和給料裝置的理論流量，PLC系統(tǒng)設定好原料的配比和總給料量，同時要考慮原料倉排列順序的關系。通過上位機通訊設定每個倉下設備的流量，待系統(tǒng)啟動后重量信號和速度信號送到二次儀表，通過放大A/D轉換，計算出瞬時流量和累積量，并顯示于現(xiàn)場儀表。儀表在將信號上傳給PLC模塊。PLC模擬量輸入模塊采集電子稱重皮帶秤和給料裝置的重量信號和速度信號，根據(jù)用戶設定的參數(shù)進行自整定運算，如果設定值與現(xiàn)行值有偏差則PLC模擬量模塊將針對需調節(jié)的設備輸出一個標準信號(4~20mA)給變頻器，變頻器接受到PLC的信號后將實時改變設備的轉速，對于圓盤則使給料減少或增多，對于各調速稱則使物料流量減少或增多。從而使系統(tǒng)有一個穩(wěn)定狀態(tài)。當燒結機正常運作一定時間后，混合料倉料位會因為燒結布料情況出現(xiàn)波動，當帶車料層厚度穩(wěn)定后，PLC根據(jù)混合料倉稱重傳感器測出的倉內物料的物位對配料倉各下料口進行流量調節(jié)，保證混合料槽進出料平衡。混合料自動化主要是對兩次混合進行加水控制和電氣連鎖。由于一次混合的目的在于混勻，所以根據(jù)一混前混合料的總量和一混前水分檢測儀的適時水分值按一定百分比進行加水計算，通過控制一次混合家水管上電動調節(jié)閥來調節(jié)進水流量。將配料倉各下料口現(xiàn)行值累加計算出去一混皮帶物料流量并共享給混合料自動加水控制系統(tǒng)，根據(jù)物料的總量和物料進入一混前的含水百分比計算出需要給一混加多少水，為一混自動加水提供加水基準。

二、控制系統(tǒng)特點

　?。ㄒ唬┲悄芸刂苾x表，是專門針對皮帶秤、絞刀秤、圓盤秤等設計的，是一種高性能集計量、控制、顯示于一體的儀表，儀表采用工業(yè)級元件設計、VFD高亮度豪華熒光漢字顯示、貼片工藝生產(chǎn)、多種抗干擾措施和單片機最新研究成果、具有功能強大、體積小、可靠性高和適應性強等特點?？蛇m用各種形式和各種量程的皮帶秤控制。具有質量可靠、計量準確、控制精度高、使用靈活、操作方便等很多突出優(yōu)點。功能及特點如下：

　　1、采用現(xiàn)場總線技術，通訊速度快，通訊距離遠，可靠性高。

　　2、雙CPU硬件結構，實時性好、控制精度高。

　　3、高亮度彩色熒光管字符顯示，可顯示2排共40個點陣字符。顯示信息豐富、直觀、操作方便。

　　4、輸入輸出接口采用多種硬件抗干擾技術。

　　5、可通過鍵盤、外部信號（端口）、遠程終端和上位機等對儀表進行操作。

　　6、可以砝碼標定、鏈碼標定、實料標定等多種標定方法，以滿足不同用戶要求。

　　7、智能PID調節(jié)，可選參數(shù)自整定功能。

　　8、可以通過儀表接口、遠程擴展模塊和通訊接口等方式與上位機、PLC或DCS相連接。

　　9、可以設定模擬輸入/輸出信號的最大值和最小值。

　　10、待機或運行狀態(tài)顯示參數(shù)可由用戶自定義。

　　11、具有流量控制和累計控制兩種控制方式。

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　　12、具有調速和恒速兩種工作模式。

　　13、可設置多種報警輸出。

　　14、所有參數(shù)都設置上下限和省確值，出廠時按省確值設置，執(zhí)行出廠設置功能時，所有參數(shù)自動恢復為省確值。

　　15、設有累計脈沖輸出，脈沖的寬度和當量（每個脈沖代表的物料重量）可通過參數(shù)設定。

　　16、儀表“流量設定方式”和“啟動方式”可通過參數(shù)分別設定為“儀表鍵盤”、“外部接口”、和“通訊”三種方式。

　?。ǘ㏄LC特點如下：

　　1、采用現(xiàn)場總線技術，通訊速度快，通訊距離遠，可靠性高。

　　2、CPU硬件結構，實時性好、控制精度高。

　　3、根據(jù)料倉料位信息提示原料上料。

　　4、輸入輸出接口采用多種硬件抗干擾技術。

　　5、智能PID調節(jié)，可自整定。

　　6、可對生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)實時采集、處理、記錄和監(jiān)測。

　　7、可以根據(jù)生產(chǎn)需要在線實現(xiàn)調節(jié)各配料秤的配比。

　　8、具有班產(chǎn)量和日產(chǎn)量、月產(chǎn)量累計功能。

　　9、現(xiàn)場稱重倉儀表顯示全部進出PLC控制，實現(xiàn)兩地顯示。

　　10、全過程自動配料，自動配料系統(tǒng)為獨立的閉環(huán)控制，可實現(xiàn)手動配料。

　　11、上位機采用工控機，仿真畫面顯示?？偨o定設定、配比設定、開停機、參數(shù)設定等用鼠標操作，簡單方便。

　　12、具有485接口通訊功能、數(shù)據(jù)處理及控制功能，

　　13、微機自動記錄運行、操作情況，可隨時查閱。

　　14、現(xiàn)場設急停操作盒，可在現(xiàn)場對各路設備進行操作和故障急停。

　　綜上所述，采用PLC加智能儀表的控制系統(tǒng)可靠性更高，平時主要為PLC集中控制，PLC故障時智能儀表也可以完成配料工作。同時控制系統(tǒng)的維護及操作也更加簡單。