(OA自動(dòng)化)采用PLC技術(shù)全面實(shí)現(xiàn)新鋼三期技改綜合料場(chǎng)自動(dòng)化控制

1、新鋼公司自動(dòng)化部采用 PLC 技術(shù)全面實(shí)現(xiàn)新鋼三期技改綜合料場(chǎng)自動(dòng)化控制劉莉、 何鵬（ 新余鋼鐵有限責(zé)任公司 自動(dòng)化部， 江西 新余 338001 ）本文介紹了以QUANTUM 系列的MODICON PLC 為控制核心組成的自動(dòng)化系統(tǒng)在新鋼三期技改綜合料場(chǎng)中的技術(shù)應(yīng)用，通過(guò)這些介紹，可以使我們更清楚地看到MODICON PLC 在提高料場(chǎng)利用率、優(yōu)化控制結(jié)構(gòu)等方面所起到的關(guān)鍵作用， 同時(shí)對(duì)于促進(jìn)綜合料場(chǎng)自動(dòng)化水平，最終實(shí)現(xiàn)料場(chǎng)生產(chǎn)最優(yōu)化所起到的積極意義。 關(guān)鍵詞 綜合料場(chǎng)； MODICON PLC ； UNITY PRO ； IFIX4.0 ； 自動(dòng)控制一. 概況綜合料場(chǎng)項(xiàng)目是公司三期技改工程

2、配套建設(shè)項(xiàng)目，在現(xiàn)有原料場(chǎng)、煤場(chǎng)的基礎(chǔ)上或新建或擴(kuò)建或改造，以滿足焦?fàn)t、燒結(jié)機(jī)、煉鐵等生產(chǎn)工序?qū)υ剂系男枨?。?xiàng)目共包括五大部分：新建263k6m2360m2鐵球團(tuán)塊礦料場(chǎng)(二料場(chǎng)改造)及成品燒結(jié)礦、成品焦、塊礦球團(tuán)、高爐返礦輸送系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的建成及優(yōu)劣將對(duì)整個(gè)三期技改的成敗起到關(guān)鍵的作用。工藝線路圖新鋼公司自動(dòng)化部二. 項(xiàng)目特點(diǎn)占地廣，設(shè)備繁多且分散。系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)外接口多。移動(dòng)機(jī)械如堆取料機(jī)多，優(yōu)化效率、確保通訊安全難度大。料線交叉多，組合優(yōu)化難度大。三. 自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則1.利用有限的場(chǎng)地，盡可能快速、合理的將原料堆放到最適宜的地方。2.盡可能快速將原料取出輸送至需料的生產(chǎn)設(shè)備。而自動(dòng)化

3、系統(tǒng)作為料場(chǎng)重要組成部分，其意義不僅僅只是實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，還 在于實(shí)現(xiàn)對(duì)整體工藝情況的完整掌控，并為操作人員提供最友好的界面，從而充分提高料場(chǎng) 在保證設(shè)備及人身安全的前提下，盡量?jī)?yōu)化供料流程，提高設(shè)備作業(yè)率，充分挖掘料場(chǎng)存儲(chǔ) 原料能力，在提高生產(chǎn)強(qiáng)度和安全之間找到最佳平衡點(diǎn)，滿足公司大生產(chǎn)對(duì)原燃料的迫切需 求。四. 自動(dòng)化系統(tǒng)概述根據(jù)項(xiàng)目區(qū)域劃分，并結(jié)合設(shè)計(jì)及用戶單位意見(jiàn)，此次料場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)共分為煤場(chǎng)、一次料場(chǎng)、混勻料場(chǎng)、二料場(chǎng)礦1、二料場(chǎng)礦 2、成品輸送、成品燒結(jié)七個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)由控制站、操作站、遠(yuǎn)程站及冗余現(xiàn)場(chǎng)總線等組成。用于完成工藝生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)控制、參數(shù)顯示

4、、越限報(bào)警、報(bào)表打印等功能?？刂普炯安僮髡狙b在主控制室內(nèi)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線與各遠(yuǎn)程站進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。所有區(qū)域?qū)崿F(xiàn)基礎(chǔ)自動(dòng)化。QUANTUMPLC，其中除二料場(chǎng)因是擴(kuò)容改PLCUNITY QUANTUMPLC，PLCCONCEPTUPS30軟件方面，全部選用正版軟件，操作系統(tǒng)選用 WINDOWS XP（SP2）中文專業(yè)版，下位軟Concept 2.5 Unity PRO 3.1 IFIX 4.（標(biāo)準(zhǔn)版，并安裝瑞星殺毒軟件。區(qū)域間網(wǎng)絡(luò)方面，新煤場(chǎng)與焦化備煤，混勻料場(chǎng)與混勻配料秤系統(tǒng)，一次料場(chǎng)、二料場(chǎng)1212之間因?yàn)槭峭暾刂奇?，因此設(shè)計(jì)為環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，其余部分則設(shè)計(jì)為鏈形結(jié)構(gòu)。此外，成品輸送與新高爐之間采用

5、電纜（硬連線，以實(shí)現(xiàn)彼此間生產(chǎn)信號(hào)傳遞。主PLC用無(wú)線方式，確保通訊介質(zhì)穩(wěn)定、暢通。第 2 頁(yè) 共 9 頁(yè)新鋼公司自動(dòng)化部五.主要控制項(xiàng)目新煤場(chǎng)系統(tǒng)24324132 臺(tái)斗輪式取料機(jī)運(yùn)行進(jìn)行檢測(cè)、聯(lián)鎖控制。并通過(guò)新焦化備煤系統(tǒng)傳送的配煤槽料位信號(hào)， 實(shí)現(xiàn)煤場(chǎng)輸送系統(tǒng)與配煤槽料位之間的聯(lián)鎖停止。新一次料場(chǎng)系統(tǒng)2#變電所（南面）設(shè)新控制主站及操作站, 1#變電所（北面）設(shè)遠(yuǎn)程站， 2#變電所，新老系統(tǒng)之間通過(guò)以態(tài)網(wǎng)光纖通訊，同時(shí)工作，對(duì)新老一次料場(chǎng)實(shí)現(xiàn)集中控制，具體分工如下：老系統(tǒng)仍對(duì)原有設(shè)827442混勻料場(chǎng)系統(tǒng)1412聯(lián)鎖控制。同時(shí)，利用光纜實(shí)現(xiàn)與配料秤控制系統(tǒng)的信號(hào)共享，通過(guò)統(tǒng)一的上位畫面實(shí)現(xiàn)

6、對(duì)全區(qū)域設(shè)備的集中控制。二料場(chǎng)系統(tǒng)（12）由于二料場(chǎng)是擴(kuò)容改造，在新建自動(dòng)化系統(tǒng)的同時(shí)不能影響其生產(chǎn)，因此，新二料場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)是在原系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)，但二料場(chǎng)改造后，整體工藝（主要是料流走向第 3 頁(yè) 共 9 頁(yè)新鋼公司自動(dòng)化部要求較改造前均有很大的變化，原控制系統(tǒng)必須進(jìn)行徹底修改，綜上考慮，我們按如下方案1221#2#23成品燒結(jié)礦、成品焦、高爐返礦輸送系統(tǒng)12#2320PLC六. 供料方式以堆取料機(jī)作為界限，分為堆料、取料、直撥三種方式。煤場(chǎng)受限于堆取料機(jī)自身原因、混勻料場(chǎng)無(wú)堆取料機(jī)只能實(shí)現(xiàn)前兩種方式，其余料場(chǎng)則完全實(shí)現(xiàn)上述三種方式。七. 操作方式及特點(diǎn)操作方式采用集中監(jiān)控方式，分為系統(tǒng)

7、自動(dòng)（聯(lián)動(dòng)、系統(tǒng)手動(dòng)（單動(dòng)中，系統(tǒng)自動(dòng)時(shí)，區(qū)域內(nèi)所有具有聯(lián)鎖要求的設(shè)備均形成上下游聯(lián)鎖關(guān)系，操作人員在上位機(jī)上根據(jù)實(shí)際情況人工點(diǎn)擊所需料線的選擇及啟動(dòng)按鈕后，該料線設(shè)備即延時(shí)逐級(jí)啟動(dòng)，反之，料線運(yùn)行時(shí)，操作人員可點(diǎn)擊該料線的順停按鈕以實(shí)現(xiàn)該料線設(shè)備逐級(jí)順停，啟停原則為逆啟順停，下游設(shè)備故障時(shí)急停上游所有設(shè)備，此外，料線運(yùn)行時(shí)，操作人員可點(diǎn)擊該料線的急停按鈕以實(shí)現(xiàn)該料線設(shè)備全線齊停。系統(tǒng)手動(dòng)時(shí)，區(qū)域內(nèi)設(shè)備聯(lián)鎖關(guān)系全部解除，操作人員在上位機(jī)可隨意啟停所有設(shè)備， 該方式主要用于設(shè)備檢修。機(jī)旁手動(dòng)時(shí)，設(shè)備由現(xiàn)場(chǎng)人員操作，系統(tǒng)無(wú)法操作該設(shè)備。特點(diǎn):增加了系統(tǒng)手動(dòng)（單動(dòng)）均有極大的好處。系統(tǒng)自動(dòng)（聯(lián)動(dòng)）止

8、再啟動(dòng)新料線，而是直接選擇新料線啟動(dòng)，則程序會(huì)自動(dòng)找到老料線中與新料線沖突的設(shè)備，并將它們順停，同時(shí)保住老料線中與新料線不沖突的設(shè)備狀態(tài)，而后再啟動(dòng)新料線的剩余設(shè)備，從而達(dá)到縮短切換料線時(shí)間的作用。以上兩個(gè)特點(diǎn)自投用以來(lái)，運(yùn)行穩(wěn)定,其明顯作用得到了用戶單位的高度評(píng)價(jià)。第 4 頁(yè) 共 9 頁(yè)八. 各區(qū)域工藝流程圖新鋼公司自動(dòng)化部煤場(chǎng)系統(tǒng)工藝流程簡(jiǎn)圖煉焦用煤煉焦用煤(火車運(yùn)輸)螺 旋 卸 車 機(jī)受煤槽平 板 閘 門堆料輸送線1#堆取料機(jī)煤堆2#堆取料機(jī)取料輸送線配煤室第 5 頁(yè) 共 9 頁(yè)新鋼公司自動(dòng)化部一次、 混勻料場(chǎng)系統(tǒng)工藝流程簡(jiǎn)圖翻車機(jī)翻車機(jī)鏈斗卸車機(jī)汽車卸車人工卸車1#2#3#4#5#6#

9、堆堆堆堆堆堆取取取取取取料料料料料料機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)原混勻系統(tǒng)原混勻系統(tǒng)混勻配礦槽混勻取料機(jī)混勻堆料機(jī)混勻取料機(jī)燒結(jié)配礦槽為原有設(shè)施為新建設(shè)施第 6 頁(yè) 共 9 頁(yè)新鋼公司自動(dòng)化部二料場(chǎng)系統(tǒng)工藝流程簡(jiǎn)圖人工卸車線人工卸車線鏈斗卸車機(jī)卸車線篩分篩分落地落地1#堆取料機(jī)2#堆取料機(jī)取料機(jī)主輸送線22500m3 高爐31200m3 高爐為原有設(shè)施為新建設(shè)施第 7 頁(yè) 共 9 頁(yè)九. 料線控制邏輯圖點(diǎn)擊該料線順?；蚣蓖０粹o系統(tǒng)等待選系統(tǒng)自動(dòng)點(diǎn)擊料線選擇按鈕點(diǎn)擊該料線啟動(dòng)按鈕新鋼公司自動(dòng)化部料線最末設(shè)備啟動(dòng)條件是否具備是料線最末設(shè)備響鈴15秒后延時(shí)2秒畫面報(bào)警響鈴料線最末設(shè)備啟動(dòng)條件是否具備是啟動(dòng)料線最末設(shè)

10、備否畫面報(bào)警響鈴否料線最末設(shè)備是否啟動(dòng)是啟動(dòng)料線中間設(shè)備 料線最前設(shè)備啟動(dòng)條件是否具備是料線最前設(shè)備響鈴15秒后延時(shí)2秒畫面報(bào)警響鈴料線最前設(shè)備啟動(dòng)條件是否具備是啟動(dòng)料線最前設(shè)備否畫面報(bào)警響鈴料線最前設(shè)備是否啟動(dòng)是料線全線啟動(dòng)完畢第 8 頁(yè) 共 9 頁(yè)十. 料線切換邏輯圖新鋼公司自動(dòng)化部系統(tǒng)等待系統(tǒng)等待選系統(tǒng)自動(dòng)點(diǎn)擊料線選擇按鈕取消已選沖突料線點(diǎn)擊該料線啟動(dòng)按鈕沖突料線沖突設(shè)備全停否是料線準(zhǔn)備好信號(hào)是否具備否畫面報(bào)警是點(diǎn)擊該料線順?；蚣蓖０粹o是取消該料線否保持該料線選擇啟動(dòng)十一. 畫面介紹共設(shè)計(jì)了主畫面、流程選擇畫面（部分區(qū)域?qū)⒍吆隙橐划嬅嬷饕獙?shí)現(xiàn)系統(tǒng)切換、報(bào)警操作以及在系統(tǒng)手動(dòng)時(shí)對(duì)各個(gè)設(shè)備的單動(dòng)操作，同時(shí)還能監(jiān)控本區(qū)域內(nèi)所有設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)；流程選擇畫面主要實(shí)現(xiàn)對(duì)料線選擇的切換；報(bào)警畫面能幫助操作人員查找以往發(fā)生的報(bào)警事件；幫助畫面主要方便操作人員查找操作規(guī)程。十二. 結(jié)束語(yǔ)作為公