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| 配料系統(tǒng)自動(dòng)化綜合方案概述 | 2020-02-23 |
| 一：配料系統(tǒng)及設(shè)計(jì)范圍 （1）主要控制對(duì)象為： 反應(yīng)釜配料系統(tǒng)：振篩、稱斗、稱重、輸料皮帶、除塵閥門 反應(yīng)罐上料配料系統(tǒng)：料車卷?yè)P(yáng)、探尺、布料器、溜槽傾動(dòng)、料流閥、反應(yīng)罐液壓閥門、反應(yīng)罐電動(dòng)閥門、冷風(fēng)放散閥。 混合罐配料系統(tǒng)：液壓閥門、助燃風(fēng)閥門、導(dǎo)熱油和助燃風(fēng)流量調(diào)節(jié)閥 布袋除塵配料系統(tǒng)：導(dǎo)熱油總管閥門、凈導(dǎo)熱油荒導(dǎo)熱油支管閥門、布袋放散閥、布袋卸灰閥、倉(cāng)壁振動(dòng)器、布袋卸灰給料機(jī)、布袋配料系統(tǒng)出灰拉鏈機(jī)、布袋配料系統(tǒng)出灰斗提機(jī)、灰罐卸灰閥及加濕器、布袋吹掃脈沖閥。 配料罐本體及水配料系統(tǒng)儀表 （2）配料罐自動(dòng)化配料系統(tǒng)設(shè)計(jì)范圍： 反應(yīng)釜配料系統(tǒng)低壓配電、自動(dòng)控制plc配料系統(tǒng)配置及軟件、稱量?jī)x表監(jiān)測(cè)配料系統(tǒng) 反應(yīng)罐上料配料系統(tǒng)低壓配電、自動(dòng)控制plc配料系統(tǒng)配置及軟件 混合罐配料系統(tǒng)低壓配電、自動(dòng)控制plc配料系統(tǒng)配置及軟件、儀表檢測(cè)配料系統(tǒng) 布袋除塵配料系統(tǒng)低壓配電、自動(dòng)控制plc配料系統(tǒng)配置及軟件、儀表檢測(cè)配料系統(tǒng) 配料罐本體儀表及水泵房?jī)x表檢測(cè)配料系統(tǒng)二：配料罐自動(dòng)化配料系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述： 配料罐電氣自動(dòng)化配料系統(tǒng)主要是通過PLC自動(dòng)化控制配料系統(tǒng)，完成配料罐生產(chǎn)的主體設(shè)備或配料系統(tǒng)的自動(dòng)生產(chǎn)任務(wù)，以及生產(chǎn)設(shè)備以及生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控任務(wù)。同時(shí)為了調(diào)試或是檢修等目的輔以其它的控制方式。 1：整體配料系統(tǒng)方案簡(jiǎn)介 設(shè)計(jì)有現(xiàn)場(chǎng)就地控制方式和PLC自動(dòng)控制方式兩種。同時(shí)對(duì)個(gè)別需要緊急操作的設(shè)備或群組設(shè)操作臺(tái)集中手動(dòng)操作。 1．1：現(xiàn)場(chǎng)就地方式： 對(duì)于主要的生產(chǎn)配料系統(tǒng)，在配料系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置就地箱，主要用來(lái)配料系統(tǒng)的調(diào)試和后期的維修作用。為簡(jiǎn)化線路，減少因就地箱帶來(lái)的后期維修，設(shè)計(jì)原則以簡(jiǎn)單為主，兼顧實(shí)用性。 考慮到全自動(dòng)配料系統(tǒng)只有在某個(gè)獨(dú)立的配料系統(tǒng)（如布袋配料系統(tǒng)、混合罐配料系統(tǒng)、高架配料系統(tǒng)、螺旋配料系統(tǒng)、上料配料系統(tǒng)）安裝完畢后方具備調(diào)試條件的要求，從而延后了整體的調(diào)試周期。而采用就地方式可以單機(jī)調(diào)試，從而爭(zhēng)取了調(diào)試時(shí)間，為配料系統(tǒng)的早日投產(chǎn)創(chuàng)造更好的基礎(chǔ)。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)控制方式因其直觀和方便性，更適合后期的設(shè)備維修還檢修，可以有效的降低維修時(shí)間，提高設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率，能為配料罐的高效生產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。 針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)就地箱的設(shè)計(jì)目的，在設(shè)計(jì)中采用最簡(jiǎn)電路和原理，采用最少器件的原則，從而可以有效的降低因就地箱帶來(lái)的后期維護(hù)。 另外，設(shè)計(jì)中對(duì)不必進(jìn)行集中控制的生產(chǎn)輔助設(shè)備僅采用就地控制。比如粉料倉(cāng)的卸灰閥（或閘門）、加濕器等設(shè)備。 1．2：PLC自動(dòng)控制方式： 此方式為生產(chǎn)方式，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備根據(jù)PLC內(nèi)部邏輯程序的控制自動(dòng)完成生產(chǎn)工作。操作人員可以在電腦顯示屏上對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行控制、設(shè)置以及觀察設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。 1．3：操作臺(tái)集中手動(dòng)操作： 對(duì)生產(chǎn)設(shè)備中如：布袋方散閥、布袋配料系統(tǒng)總管閥門、重力除塵放散閥、混合罐助燃風(fēng)總管管道閥門、反應(yīng)罐放散閥設(shè)計(jì)成操作臺(tái)集中手動(dòng)操作。一方面以上設(shè)備或是不需要經(jīng)常的操作，或是需要脫離PLC后依然能夠收到工長(zhǎng)的控制。2：自動(dòng)化配料系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及硬件配置 2．1：配料系統(tǒng)硬件選型及方案 本著*、可靠的原則，進(jìn)行各種方案分析評(píng)價(jià)、對(duì)比，決定選用西門子自動(dòng)化平臺(tái)。整個(gè)配料系統(tǒng)共分3個(gè)子配料系統(tǒng)，6個(gè)上位監(jiān)控站，3套可編程控制器。 考慮實(shí)際控制性能和綜合成本，為獲得更好的性價(jià)比，配料系統(tǒng)采用ET200M分布式控制配料系統(tǒng)。設(shè)計(jì)采用3臺(tái)S7-414/412配料系統(tǒng)作為主站，通過ET200M外掛現(xiàn)場(chǎng)控制從站，從站采用S7300配料系統(tǒng)模塊。各主站統(tǒng)一設(shè)置在配料罐主控室內(nèi)，每個(gè)配料系統(tǒng)中各個(gè)從站分別放置在相應(yīng)的子配料系統(tǒng)控制室。主從站之間采用網(wǎng)線連接，從而減少了布線故障和干擾。同時(shí)輸入輸出模塊預(yù)留10~20冗余。 編程軟件采用SETP7，為控制配料系統(tǒng)編程提供專門的多語(yǔ)言開發(fā)環(huán)境。具有生成標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)出功能塊庫(kù)或DFB庫(kù)能力的編程器，它們能夠在應(yīng)用程序內(nèi)重復(fù)調(diào)用。（自動(dòng)化配料系統(tǒng)配置依配料系統(tǒng)大小進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整） 監(jiān)控軟件采用擴(kuò)展性、靈活性的WINCC6.0配料系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程的全面監(jiān)控，并且可以對(duì)重要參數(shù)形成歷史記錄，以報(bào)表或曲線的形式顯示給操作人員。 2．2：配料系統(tǒng)硬件配置: 配料罐計(jì)算機(jī)配料系統(tǒng)PLC選用西門子平臺(tái)，通過插在主底板上TCP/IPEthernet模塊連接在100M快速局域網(wǎng)上采用集中式設(shè)計(jì)，采用快速100M以太網(wǎng)。上位監(jiān)視配料系統(tǒng)由5操作站、1臺(tái)工程師站組成以太網(wǎng)。 工程師站：該站設(shè)置于配料罐主控室，內(nèi)含配料罐配料系統(tǒng)全部的控制程序和監(jiān)控畫面，可完成對(duì)所有設(shè)備的控制。 控制站：現(xiàn)場(chǎng)控制站計(jì)算機(jī)配料系統(tǒng)選用西門子的PLC產(chǎn)品。根據(jù)配料罐生產(chǎn)配料系統(tǒng)的特點(diǎn)和作用以及PLC硬件本身的容量、控制室的分布，配料罐自動(dòng)化配料系統(tǒng)設(shè)計(jì)由三各配料系統(tǒng)構(gòu)成：熱風(fēng)布袋配料系統(tǒng)、配料罐儀表監(jiān)控配料系統(tǒng)、配料罐上料配料系統(tǒng)。其中每個(gè)配料系統(tǒng)設(shè)兩到三臺(tái)上位監(jiān)控微機(jī)；采用一個(gè)s7400的CPU，配料系統(tǒng)中的每個(gè)子配料系統(tǒng)采用ET200M分布式遠(yuǎn)程I/O結(jié)構(gòu)與s7400CPU相連接。 2．3：各子配料系統(tǒng)硬件配置 2．3．1：熱風(fēng)布袋配料系統(tǒng) 主要完成混合罐、布袋除塵配料系統(tǒng)的自動(dòng)控制。監(jiān)控上位機(jī)兩臺(tái)，PLC采用一臺(tái)s7412CPU，下設(shè)五個(gè)ET200M分布式遠(yuǎn)程I/O。 其中混合罐設(shè)兩個(gè)ET200M分布式遠(yuǎn)程I/O，分別完成混合罐燒爐、悶爐、送風(fēng)電氣自動(dòng)控制、混合罐儀表自動(dòng)控制。 布袋凈化配料系統(tǒng)設(shè)三個(gè)ET200M分布式遠(yuǎn)程I/O，分別完成布袋導(dǎo)熱油凈化電氣自動(dòng)化控制、布袋脈沖除塵及下灰電氣自動(dòng)化控制、布袋儀表自動(dòng)化配料系統(tǒng)。 2．3．2：配料罐儀表監(jiān)控配料系統(tǒng) 主要完成配料罐個(gè)熱工儀表點(diǎn)的監(jiān)測(cè)，如爐內(nèi)壓力、溫度、循環(huán)水壓力溫度、氮?dú)鈮毫α髁?、熱風(fēng)壓力流量，以及反應(yīng)罐壓力的控制等工作。監(jiān)控上位機(jī)兩臺(tái)（其中一臺(tái)兼作工程師站），PLC采用一臺(tái)s7412CPU，下設(shè)兩個(gè)ET200M分布式遠(yuǎn)程I/O。 2．3．3：配料罐上料配料系統(tǒng) 主要完成高架供料、反應(yīng)釜配料、反應(yīng)罐上料的自動(dòng)化控制。監(jiān)控上位機(jī)三臺(tái)（根據(jù)高架是否采用自動(dòng)控制選擇），PLC采用一臺(tái)s7414CPU，下設(shè)六個(gè)ET200M分布式遠(yuǎn)程I/O。 其中高架供料配料系統(tǒng)設(shè)兩個(gè)ET200M分布式遠(yuǎn)程I/O，分別完成高架供料的料倉(cāng)補(bǔ)料的自動(dòng)控制（根據(jù)用戶選用）、高架上料除塵配料系統(tǒng)閥門（根據(jù)用戶選用）自動(dòng)控制。 反應(yīng)釜設(shè)兩個(gè)ET200M分布式遠(yuǎn)程I/O，控制完成反應(yīng)釜振料自動(dòng)控制、反應(yīng)釜配料和運(yùn)料自動(dòng)控制、除塵閥門自動(dòng)控制。 反應(yīng)罐上料配料系統(tǒng)設(shè)兩個(gè)ET200M分布式遠(yuǎn)程I/O，完成料車上料控制及保護(hù)、探尺料面探測(cè)控制、布料控制（料流閥、傾動(dòng)、旋轉(zhuǎn)布料器）等工作。 2．4：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 3：計(jì)算機(jī)配料系統(tǒng)功能 3．1計(jì)算機(jī)控制功能 3．1．1：配料罐本體控制功能 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、反應(yīng)罐壓力減壓閥組調(diào)節(jié)閥控制、混風(fēng)溫度調(diào)節(jié)控制、反應(yīng)罐料鐘自動(dòng)控制、氧氣總管流量調(diào)節(jié)控制、畫面顯示操作、實(shí)時(shí)趨勢(shì)、歷史趨勢(shì)、報(bào)警記錄和報(bào)表打印等功能。 3．1．2：槽下控制功能 實(shí)現(xiàn)對(duì)礦石、球團(tuán)、燒結(jié)、焦炭等入爐原料的自動(dòng)稱量，并完成稱量誤差的自動(dòng)補(bǔ)償；實(shí)現(xiàn)槽下14個(gè)倉(cāng)、14個(gè)稱量斗、2條成品帶、2條碎礦皮帶、14臺(tái)振動(dòng)篩的自動(dòng)控制，以及自動(dòng)備料和放料?？蓪?duì)設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行手/自動(dòng)切換和強(qiáng)制動(dòng)作，并進(jìn)行料單更改；對(duì)裝料超時(shí)、放料超時(shí)等情況進(jìn)行報(bào)警。 3．1．3：混合罐控制功能 主要對(duì)三個(gè)混合罐的監(jiān)視、連鎖控制。實(shí)現(xiàn)混合罐助燃風(fēng)、導(dǎo)熱油、煙氣、冷風(fēng)、熱風(fēng)等閥門的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)混合罐送風(fēng)轉(zhuǎn)燃燒、燃燒轉(zhuǎn)送風(fēng)的控制過程?；旌瞎抻腥N工作制：兩燒一送，兩送一燒，一燒一送，具有全自動(dòng)/半自動(dòng)/手動(dòng)控制燃燒與換爐操作。 3．1．4：導(dǎo)熱油凈化配料系統(tǒng) 配料系統(tǒng)控制導(dǎo)熱油凈化設(shè)備的單機(jī)、連鎖控制功能，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的監(jiān)視、設(shè)備的控制、工藝參數(shù)的穩(wěn)定功能。 3．1．5：反應(yīng)罐卷?yè)P(yáng)控制 主卷?yè)P(yáng)運(yùn)行制度：主卷?yè)P(yáng)采用西門子PLC，料車到料坑底發(fā)出到位信號(hào)，開啟料斗閘門，料空且閘門管好后，發(fā)出上行信號(hào)，將料裝入受料斗。 碎焦卷?yè)P(yáng)控制：振篩工作停止，啟動(dòng)碎焦卷?yè)P(yáng)，如果解除聯(lián)鎖，也可手動(dòng)控制。 3．2：畫面監(jiān)控 繪制多幅工藝流程畫面、設(shè)備啟停畫面、工藝參數(shù)畫面、閥門操作畫面、設(shè)備方位圖、報(bào)警畫面、報(bào)警紀(jì)錄、歷史紀(jì)錄、實(shí)時(shí)趨勢(shì)以及歷史趨勢(shì)畫面。使操作人員可以通過畫面監(jiān)視整個(gè)生產(chǎn)過程，啟停設(shè)備、監(jiān)視參數(shù)、調(diào)節(jié)閥門，觀察趨勢(shì)，查詢歷史紀(jì)錄。 3．3：歷史趨勢(shì) 對(duì)一些重要參數(shù)，如熱風(fēng)溫度、熱風(fēng)壓力、冷風(fēng)流量、冷風(fēng)壓力、反應(yīng)罐壓力、左右探尺等，我們對(duì)其進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，形成歷史趨勢(shì)，可以隨時(shí)進(jìn)行查看。 | |
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