一、燒結(jié)和球團(tuán)過程中的自動化:
• 燒結(jié)生產(chǎn)自動化控制
[1] 配料的控制
[2] 混合料添加水控制系統(tǒng)
[3] 礦槽料位的自動控制
[4] 布料厚度的控制
[5] 機(jī)速的控制
[6] 點火爐燃燒控制系統(tǒng)
[7] 燒結(jié)終點(BTP)控制系統(tǒng)
• 球團(tuán)生產(chǎn)過程自動化控制潤
[1] 磨配料自動控制
[2] 磨礦粒度自動控制
[3] 造球原料水分和造球機(jī)自動控制
[4] 干燥自動控制
[5] 鏈篦機(jī)—— 回轉(zhuǎn)窯自動控制
[6] 冷卻機(jī)自動控制
二、解決方案
GE Fanuc 在燒結(jié)和球團(tuán)應(yīng)用上有豐富的經(jīng)驗。在這些應(yīng)用中,工藝設(shè)備繁多、分布較廣并有復(fù)雜的控制邏輯和大量的數(shù)據(jù)采集。GE Fanuc 的自動化平臺作為控制系統(tǒng)的核心,有卓越的可靠性和穩(wěn)定性,并且編程簡單、維護(hù)容易。同時,GE Fanuc 開放的多層次網(wǎng)絡(luò)保證了現(xiàn)場靈活的分布控制。GE Fanuc 自動化產(chǎn)品同時也大量參與過程控制,如:原料接受準(zhǔn)備系統(tǒng)、原料配混系統(tǒng)、燒冷系統(tǒng)、成品篩分系統(tǒng)、主抽風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、全廠物料及能源介質(zhì)計量、除塵器系統(tǒng)(主電除塵器、機(jī)尾電除塵器、配料電除塵器、整粒電除塵器、熔劑電除塵器)、余熱利用系統(tǒng)及其它輔助設(shè)施的過程檢測與自動控制。
三、燒結(jié)工藝流程圖
四、客戶需求五、解決方案
基于GE FANUC 公司過程控制系統(tǒng)集成、統(tǒng)一、靈活和開放的控制設(shè)計思想,并結(jié)合3# 燒結(jié)機(jī)基礎(chǔ)自動化控制系統(tǒng)的特點和要求,設(shè)計了基礎(chǔ)自動化控制系統(tǒng)配置,詳見基礎(chǔ)自動化控制系統(tǒng)配置示意圖。PLC可編程序控制器選用系列90-30 型產(chǎn)品,采用分布式I /O結(jié)構(gòu)。以系列90-30 為中心,向上,通過工業(yè)以太網(wǎng)與HMI 人機(jī)接口系統(tǒng)通訊;向下,采用GENUIS 網(wǎng)與VersaMax I/O站進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)交換。HMI 人機(jī)接口系統(tǒng)采用CIMPLICITYHMI 軟件編制,并通過WebView選件實現(xiàn)廠級局域網(wǎng)站點登錄訪問功能。
六、系統(tǒng)構(gòu)成
[1] PLC的配置
本控制系統(tǒng)選用的是系列90-30 PLC 的可編程序控制器。該產(chǎn)品不僅質(zhì)量高、而且性能可靠。系統(tǒng)已在國內(nèi)外諸多工業(yè)現(xiàn)場長期、穩(wěn)定運(yùn)行。系統(tǒng)組件的設(shè)計符合真正的工業(yè)等級,滿足國內(nèi)、國際的安全標(biāo)準(zhǔn)。
系統(tǒng)易配置、易接線、易維護(hù)、隔離性好,結(jié)構(gòu)堅固,抗腐蝕,可適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境。所有部件均可帶電插拔、更換。提供了先進(jìn)的功能特性,易于組態(tài)便于安裝。
本控制系統(tǒng)的分布式I /O 選用GE Fanuc 的VersaMaxI /O 產(chǎn)品。該產(chǎn)品在局部水平建立控制,真正實現(xiàn)了用分散的處理器就地實時控制,同時保留主處理器的資源,用于數(shù)據(jù)管理和監(jiān)控。分布式控制是一種有效的,節(jié)省資金的解決方案,可減少現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的開銷,增加主機(jī)的應(yīng)用性能。
由于燒結(jié)機(jī)的控制設(shè)備比較分散,而且彼此間的距離較遠(yuǎn),因此從站是根據(jù)所控制的設(shè)備所在依據(jù)地域來劃分的;由于電磁站從站所控制的設(shè)備較多,一個機(jī)架不能滿足需求時,根據(jù)經(jīng)濟(jì)實用原則,添加兩塊擴(kuò)展機(jī)架。
[2] HMI人機(jī)接口系統(tǒng)
本控制系統(tǒng)的HMI 由兩臺操作員工作站(P933/128M/40G/19寸純平彩顯/邏輯球鼠標(biāo))構(gòu)成,各自獨立地對整個系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。兩臺操作員工作站均可獨立完成正常生產(chǎn)所需的監(jiān)控及操作,以便于任意一臺出現(xiàn)故障時,不影響生產(chǎn)。
HMI 系統(tǒng)采用基于Microsoft Windows NT 和Windows98 的CIMPLICIT Y HMI 軟件編制。CIMPLICIT 運(yùn)行在Windows NT/98的平臺上,通過各種串行的、網(wǎng)絡(luò)的通訊方式采集控制器中的資料,并利用計算機(jī)的強(qiáng)大圖形功能動態(tài)地顯示生產(chǎn)資料。采用CIMPL ICI T Y HMI 軟件的WebView 選件實現(xiàn)廠級局域網(wǎng)站點登錄訪問功能。
[3] 通訊網(wǎng)絡(luò)
采用快速工業(yè)以太網(wǎng)和GENUIS 總線構(gòu)成了3#燒結(jié)機(jī)基礎(chǔ)自動化控制系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)。操作員工作站和PLC主站之間的通訊采用快速工業(yè)以太網(wǎng)。VersaMax I /O通過Genius 現(xiàn)場總線與90-30 建立通訊鏈路。采用屏蔽雙絞線,通過多點連接將每個從站接入,構(gòu)成總線型網(wǎng)絡(luò)拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)。因此一個站設(shè)備出現(xiàn)故障,并不影響整個總線的通訊。
• 系統(tǒng)功能
[1] 電控部分
電控部分為順序控制,采用VersaPro軟件用梯形圖進(jìn)行編程。實現(xiàn)以下功能:
• 單機(jī)控制:在機(jī)旁操作箱上對單臺設(shè)備進(jìn)行操作,并在HMI 上進(jìn)行監(jiān)控。只完成單臺設(shè)備單獨啟動,不進(jìn)行聯(lián)動控制。
• 單系統(tǒng)集中控制:在HMI 上對某個系統(tǒng)進(jìn)行操作,只完成單個系統(tǒng)的聯(lián)動控制。
• 全系統(tǒng)集中控制:在HMI 上對整個系統(tǒng)進(jìn)行操作,實現(xiàn)整個系統(tǒng)的自動控制。
• 聯(lián)動功能:從畫面按啟動按鈕,所有設(shè)備的起動順序起動。按停止按鈕,所有設(shè)備的停止順序和起動順序相反。一旦聯(lián)動的設(shè)備有故障,從這設(shè)備開始按起動的方向一直停到圓盤給料機(jī)電子稱小皮帶機(jī)。中間停機(jī)延時一秒。
• 實際的工藝要求:正常生產(chǎn)時一般要求6、7系統(tǒng)連鎖,而5系統(tǒng)因有大礦槽,在正常生產(chǎn)時如有故障,6、7系統(tǒng)連鎖停,而5系統(tǒng)可以正常運(yùn)行。
[2] 儀控部分
儀控部分主要實時顯示與燒結(jié)工藝有關(guān)儀倥信號(如壓力、流量、溫度等),并且通過畫面操作對點火溫度、風(fēng)箱負(fù)壓進(jìn)行控制。
• 點火溫度控制:點火溫度控制是通過控制煤氣和空氣的流量來實現(xiàn)的。采用串級雙交叉控制和非串級雙交叉控制的控制方法。串級雙交叉控制是一種非常先進(jìn)的控制方法,是以維持合適的空氣,煤氣比值為手段,達(dá)到燃燒時始終維持低過剩空氣系數(shù),從而保證了較高的熱效率,同時減少了排煙對環(huán)境的污染。串級雙交叉控制以點火溫度調(diào)節(jié)為主回路,以煤氣流量和空氣流量為副回路的串級調(diào)節(jié)回路。串級雙交叉控制分為自動控制和手動控制;非串級雙交叉控制分為PID手動、PID自動和遠(yuǎn)程手動控制。
• 煤氣切斷閥控制:當(dāng)煤氣或空氣的壓力低時自動關(guān)閥。分手動控制和自動控制。
• 風(fēng)箱負(fù)壓控制:1#、2#、13#、14#風(fēng)箱有調(diào)節(jié)閥,需要調(diào)節(jié)風(fēng)箱負(fù)壓。分為PID手動、PID自動和遠(yuǎn)程手動控制。
• 上位機(jī)畫面
上位機(jī)畫面是在HMI 中完成的。到達(dá)任何一幅畫面的按鍵操作不超過兩次,畫面彈出的時間不超過1 秒。主要包括工藝流程,趨勢曲線,參數(shù)報表,棒圖顯示,報警,設(shè)備狀態(tài),回路調(diào)節(jié)等窗口。