基于现场总线的烧结机配料控制系统改造
烧结配料是烧结生产的核心,也是整个钢铁生产工序的重要环节,对各种物料进行合理的配比,是提高烧结矿品位的关键。信钢烧结机原配料车间采用基于PROFIBUS—DP现场总线的分布式过程控制系统,实现微机自动配料。PROFIBUS现场总线是应用于生产现场,连接智能现场设备和自动化系统的开放式、数字式、双向传输、多分支结构的通信网络,它可以实现设备之间的快速通信。
由于技改项目的原因,新建一台90fl2烧结机也要使用此配料车间,这样,负荷加大,从室外原料仓、拖料皮带秤到室内的变频器、控制系统均不能满足要求,于是在基于现场总线控制的基础上对其进行扩容改造、升级,建立高性能的自动配料系统。
1 组成原理
配料车间现有9条拖料电子皮带秤(1撑一9撑),1撑、3撑、7撑、8撑、9撑的旋转电动机额定功率为2.2kW,额定电流为5.0A,2撑、4撑、5撑、6撑的电动机额定功率为3.0kW,额定电流为6.8A,电动机带动称量皮带转动,料层均匀,电动机转动速度越快,料流量越大,所占配比越高,反之,电动机转动速度越慢,料流量越小,所占配比越低。每台电动机由一台变频器驱动,而变频器的频率通过PROFIBUS—DP现场总线由PLC来控制,PLC根据自动采集的每种物料的荷重、瞬时流量,计算每种物料的实际流量,与设定值相比较,完成闭环调节。系统原理如图1所示。
2 系统构成
本套控制系统采用分布式结构,由设备控制级和过程监控级组成。选用性价比高的SIEMENS PLC作为主控制站,通过PROFIBUS—DP现场总线与分布的现场设备连成系统,过程监控操作站采用组态软件对系统进行实时监控,其系统构成如图2所示。
过程控制级(即过程监控操作站)因以前的设备速度慢,不能满足控制后的快速通讯要求,故这次改造进行了整套设备升级,由一台P4研华工控机组成,研华工控制机通过C_$5611通讯卡与CPU315的MPI接口进行点到点的通讯。考虑可靠性与人机界面的友好性,工控机采用Windows 2OOO软件平台,上位机采用Fameview组态软件,负责监控和人机对话,具有工艺流程监控、报警记录、实时趋势、历史趋势、报表打印等功能,操作人员通过监控操作输入配料配方、修改配方、查阅工艺参数、监控生产过程。编程应用软件采用STEP V5.2,完成硬件组态及下位机软件编程,实现所有的过程控制、数据采集、自动调节、事故处理及报警等工作。
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