新漳州xx紙業(yè)輸煤系統(tǒng)

1、XX紙業(yè)(龍海)輸煤系統(tǒng)XX機(jī)械林榮權(quán)2011/05/262022/9/301第一部份系統(tǒng)簡(jiǎn)要 根據(jù)資料輸煤系統(tǒng)的主要控制對(duì)象皮帶輸送機(jī)、碎煤機(jī)、除鐵器、滾筒篩、波動(dòng)篩、卸料器、電液推桿、跑偏開(kāi)關(guān)和拉繩開(kāi)關(guān)等設(shè)備。 根據(jù)上述設(shè)備的I/O數(shù)和場(chǎng)地環(huán)境，我們選擇采用德國(guó)的西門(mén)子S7-300系列來(lái)組建輸煤系統(tǒng)+視頻監(jiān)控 主要設(shè)備以S7-315DP為主站，網(wǎng)絡(luò)采PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線+以太網(wǎng)+MPI通信+MODBUS現(xiàn)場(chǎng)總線 如下圖2022/9/302德國(guó)西門(mén)子PLCS7-315-2DP從左邊開(kāi)始，按照如圖順序. 電源模塊 CPU 信號(hào)模塊、功能模塊、通訊模塊、接模塊2022/9/303S7-

2、300網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)2022/9/304S7-315-2DP模塊（1） 根據(jù)輸煤系統(tǒng)的自控要求和現(xiàn)場(chǎng)I/O點(diǎn)數(shù)選用以下4種模塊，數(shù)字量、模擬量模塊、接口模塊和通信模塊。 數(shù)字量分2種輸入輸出模塊用來(lái)控制和檢測(cè)設(shè)備 （1）數(shù)字量輸入點(diǎn)共約有78個(gè)點(diǎn)+20%冗余選擇模塊SM321共6塊 （2）數(shù)字量輸出點(diǎn)共約有40個(gè)點(diǎn)+20%冗余選擇模塊SM322共3塊 模擬量輸入模塊用來(lái)監(jiān)測(cè)溫度、電流、電壓和振動(dòng)。 15KW以下不提供電流監(jiān)測(cè)。電機(jī)15KW-37KW提供1個(gè)電流監(jiān)測(cè)點(diǎn)。37KW-45KW提供2個(gè)電流點(diǎn)監(jiān)測(cè)、1個(gè)溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)，90KW-450KW2022/9/305S7-315-2DP模塊（2） 90KW

3、-450KW提供2個(gè)電流點(diǎn)監(jiān)測(cè)、1個(gè)溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)、1個(gè)振動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。另為電網(wǎng)提供3電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)。以上共有49個(gè)模擬量輸入點(diǎn)+20%冗余選擇模塊SM331共15塊。（3）接口模塊CP341-1共3-6塊用來(lái)通信連接8組皮帶機(jī)的保護(hù)。（4）通信模塊CP343-1共1塊以太網(wǎng)通信模塊于遠(yuǎn)程式上位機(jī)通信。 為使以上模塊有效連接系統(tǒng)工作還需PLC電源220V/24DV一塊，連接模塊IM360一塊，IM361二塊。 擴(kuò)展需要系統(tǒng)中掛3個(gè)DP從站（冗余可選） 如下圖2022/9/306S7-315-2DP硬件配置2022/9/307第二部份輸煤系統(tǒng)控制 輸煤系統(tǒng)采用自動(dòng)、手動(dòng)兩種控制方式，自動(dòng)、手動(dòng)方式由開(kāi)關(guān)或在

4、人機(jī)界面中進(jìn)行切換。全部操作控制都遠(yuǎn)程集中在主廠房的中控室里進(jìn)行操作，遠(yuǎn)程為PLC提供輸入輸出信號(hào)。 PLC根據(jù)輸入輸出的信號(hào)控制輸煤系統(tǒng)中的設(shè)備。同時(shí)PLC監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，把現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送給人機(jī)界面集中體現(xiàn)整個(gè)輸煤系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)（如皮帶跑偏、電機(jī)溫度、振動(dòng)、運(yùn)行時(shí)間、A/B線狀態(tài)）。 故障紀(jì)錄，歷史數(shù)據(jù)則由上位機(jī)完成,實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。2022/9/308輸煤系統(tǒng)的各種參數(shù)由PLC及其配套的A/D模塊共同完成，PLC自動(dòng)巡檢，通過(guò)擴(kuò)展工業(yè)以太網(wǎng)模塊CP343-接入千兆環(huán)網(wǎng)交換機(jī)上傳給遠(yuǎn)程控制中心。系統(tǒng)可有三種工作方式：全自動(dòng)、就地手動(dòng)、遠(yuǎn)程手動(dòng)。全自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)的下位機(jī)PLC

5、實(shí)時(shí)采集設(shè)備狀態(tài)，并根據(jù)系統(tǒng)設(shè)備情況和的狀態(tài)，一健啟動(dòng)按照輸煤系統(tǒng)設(shè)定程序運(yùn)行或停機(jī)。不需要人工參與。下位機(jī)在正常運(yùn)行過(guò)程中，可以脫離上位機(jī)的通訊仍能正常運(yùn)行。就地手動(dòng)工作方式時(shí)，根據(jù)設(shè)備狀態(tài)，通過(guò)就地控制柜手動(dòng)控制輸煤設(shè)備的啟停。遠(yuǎn)程手動(dòng)工作時(shí),由授權(quán)值班工作人員通過(guò)上位計(jì)算機(jī)控制輸煤設(shè)備的啟動(dòng)和停止。系統(tǒng)在正常運(yùn)行過(guò)程中，不論何種工作方式，均可實(shí)時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)的各種參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)傳到遠(yuǎn)程控制中心。2022/9/309 監(jiān)控機(jī)的主要功能： 實(shí)時(shí)與遠(yuǎn)程PLC數(shù)據(jù)通信，采集現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)參數(shù)； 實(shí)時(shí)記錄、顯示現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)； 在遠(yuǎn)程控制允許的方式下，實(shí)現(xiàn)對(duì)各臺(tái)輸送機(jī)的啟停運(yùn)行控制； 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸

6、送機(jī)、電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。 具有采集輸煤系統(tǒng)工藝畫(huà)面的動(dòng)態(tài)模擬。 具有操作人員的登錄管理功能，有效防止非法操作、誤操作。 對(duì)設(shè)備的啟停控制實(shí)時(shí)記錄，便于對(duì)設(shè)備的操作查詢管理。 可以查詢?cè)O(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)及歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)。 具有實(shí)時(shí)動(dòng)作狀態(tài)變化報(bào)警提示。監(jiān)控系統(tǒng)功能綜述（1）2022/9/3010監(jiān)控系統(tǒng)功能綜述（2） 集中控制柜完成的功能 對(duì)皮帶機(jī)、碎煤機(jī)、除鐵器、滾筒篩、波動(dòng)篩、卸料器、電液推桿、跑偏開(kāi)關(guān)和拉繩開(kāi)關(guān)的自動(dòng)監(jiān)控。 實(shí)時(shí)采集皮帶機(jī)、碎煤機(jī)、除鐵器、滾筒篩、波動(dòng)篩、卸料器、電液推桿、跑偏開(kāi)關(guān)和拉繩開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。在啟動(dòng)輸煤線時(shí)作為啟動(dòng)的依據(jù)。 實(shí)時(shí)采集皮帶電機(jī)的溫度、電流、振動(dòng)，作為電機(jī)是否運(yùn)行

7、正常的依據(jù)，根據(jù)此值作為保護(hù)電機(jī)的一項(xiàng)參數(shù)。 實(shí)時(shí)采集開(kāi)關(guān)的電壓、電流運(yùn)行參數(shù)以及故障保護(hù)信號(hào)。2022/9/3011監(jiān)控系統(tǒng)功能綜述（3） 實(shí)時(shí)采集設(shè)備狀態(tài)，在自動(dòng)運(yùn)行方式時(shí)，根據(jù)指令控制輸煤線電機(jī)的自動(dòng)運(yùn)行。 通過(guò)就地控制柜可在就地控制模式下進(jìn)行手動(dòng)控制。 通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)將運(yùn)行數(shù)據(jù)傳到遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)。2022/9/3012監(jiān)控系統(tǒng)功能綜述（4）供煤時(shí)，各設(shè)備的啟動(dòng)、停止必須遵循特定的順序，即對(duì)各設(shè)備進(jìn)行聯(lián)鎖控制。當(dāng)系統(tǒng)投入運(yùn)行時(shí)PLC首先上電自檢 ，檢查設(shè)備狀態(tài)如電機(jī)溫度皮帶機(jī)皮帶位置定時(shí)器復(fù)位聯(lián)鎖開(kāi)機(jī)順序：8A皮帶機(jī)7A皮帶機(jī)A破碎機(jī)6A皮帶機(jī)A振動(dòng)篩5A皮帶機(jī)3轉(zhuǎn)運(yùn)站4A皮帶機(jī)2轉(zhuǎn)運(yùn)站3A

8、皮帶機(jī)1轉(zhuǎn)運(yùn)站2皮帶機(jī)（一健啟動(dòng)）。停機(jī)順序：與開(kāi)車順序相反，延時(shí)時(shí)間按設(shè)定要求停機(jī)（一健停止）。各設(shè)備啟動(dòng)和停止過(guò)程中，合理設(shè)置時(shí)間間隔（延時(shí)）。啟動(dòng)延時(shí)統(tǒng)一設(shè)定為-s。停車延時(shí)按設(shè)備的不同要求而設(shè)定，分為10s、20s、30s、40s、60s幾種（需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)），以保證停車時(shí)破碎機(jī)為空載狀態(tài)，各輸煤皮帶上無(wú)剩余煤；2022/9/3013監(jiān)控系統(tǒng)功能綜述（5）運(yùn)行過(guò)程中，某一臺(tái)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)立即發(fā)出報(bào)警并自動(dòng)停車，其前方（指供料方向）設(shè)備也立即停車。其后方的設(shè)備按一定順序及延時(shí)聯(lián)鎖停車；皮帶機(jī)設(shè)有雙向跑偏開(kāi)關(guān)，當(dāng)皮帶機(jī)輕度跑偏時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，重度跑偏時(shí)報(bào)警并自動(dòng)停車，并作自動(dòng)處理停機(jī)事件。

9、拉繩開(kāi)關(guān)保護(hù)，當(dāng)緊急事故發(fā)生時(shí)，在現(xiàn)場(chǎng)沿線任意處拉動(dòng)拉繩開(kāi)關(guān)，均可發(fā)出停機(jī)信號(hào)，并在上位機(jī)中發(fā)出相應(yīng)語(yǔ)音報(bào)警，并自動(dòng)處理停機(jī)事件。實(shí)現(xiàn)對(duì)人身及設(shè)備的保護(hù)作用。當(dāng)各電機(jī)運(yùn)行電流超過(guò)設(shè)定時(shí)系統(tǒng)發(fā)出語(yǔ)音報(bào)警，超過(guò)額定電流時(shí)系統(tǒng)自停機(jī)并自動(dòng)處理停機(jī)事件。2022/9/3014監(jiān)控系統(tǒng)功能綜述（6）當(dāng)溫度、振動(dòng)超過(guò)設(shè)定時(shí)上位機(jī)于紅色閃動(dòng)體現(xiàn)并發(fā)出語(yǔ)音報(bào)警通知操作人員注意該設(shè)備的狀態(tài)。堵塞保護(hù)當(dāng)皮帶機(jī)打滑或傳動(dòng)故障時(shí)在上位機(jī)中于紅色閃動(dòng)體現(xiàn)并發(fā)出語(yǔ)音報(bào)警通知操作人員注意該皮帶機(jī)的狀態(tài)。電液推桿的狀態(tài)在人機(jī)界面以5種方式體現(xiàn)，如開(kāi)到位、關(guān)到位、開(kāi)啟中、關(guān)閉中、暫停中。電液推桿的行程保護(hù)除了設(shè)備自帶的定位開(kāi)關(guān)

10、外，系統(tǒng)程序中也有定位設(shè)置，防止定位開(kāi)關(guān)失靈。；2022/9/3015自動(dòng)運(yùn)行的流程圖2022/9/3016本系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖如圖下所示。主要有工控機(jī)、可編程控制器、集中控制柜、溫度、電流、電壓、振動(dòng)、UPS電源等。結(jié)構(gòu)組成設(shè)計(jì)成為上、下位機(jī)結(jié)構(gòu)，工控機(jī)為上位機(jī)，可編程控制器PLC為下位機(jī)。監(jiān)控系統(tǒng)框圖2022/9/3017監(jiān)控系統(tǒng)框圖2022/9/30182022/9/3019第三部份上位機(jī)監(jiān)控本系統(tǒng)選用了目前被國(guó)內(nèi)外廣泛采用的西門(mén)子公司的最新中文版工業(yè)自動(dòng)化軟件STEP7 V5.4 SP5版，它為本系統(tǒng)提供了工廠級(jí)、管理級(jí)、操作級(jí)的可視化過(guò)程，數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程控制功能。系統(tǒng)監(jiān)控中的操作員站和

11、工程師站，均采用WINCC v6.2 sp3軟件，組成了完整的系統(tǒng)。根據(jù)工藝要求人機(jī)界面中的頁(yè)面主要分為主畫(huà)面、控制畫(huà)面、系統(tǒng)設(shè)定畫(huà)面、報(bào)警趨勢(shì)、數(shù)據(jù)報(bào)表等.工控機(jī)為研華P2.0+1G內(nèi)存+150G硬盤(pán)+多媒體音箱 數(shù)量2 臺(tái)互為冗余。2022/9/3020登陸界面該界面為系統(tǒng)登陸界面，只有具備系統(tǒng)認(rèn)可的用戶名及相應(yīng)密碼的操作人員方可進(jìn)行登錄。不同的用戶擁有不同的權(quán)限。具有最高權(quán)限的管理員用戶可以通過(guò)點(diǎn)擊用戶管理鍵對(duì)用戶進(jìn)行管理，授予相應(yīng)的權(quán)限，如圖2022/9/3021如果不具備操作權(quán)限的人員進(jìn)行了相關(guān)操作，則系統(tǒng)會(huì)提示錯(cuò)誤信息2022/9/3022對(duì)于系統(tǒng)操作的安全問(wèn)題，通過(guò)軟件對(duì)不同的人

12、員設(shè)定了不同的操作等級(jí)。在監(jiān)控軟件通過(guò)增強(qiáng)的安全性提供系統(tǒng)的安全。計(jì)算機(jī)在啟動(dòng)后就直接進(jìn)入啟動(dòng)畫(huà)面，畫(huà)面顯示為灰色，用戶不能夠進(jìn)行任何操作，畫(huà)面提示操作人員輸入自己的用戶名稱和口令，對(duì)與不同的用戶提供不同操作權(quán)限，提供給客戶一個(gè)系統(tǒng)管理員口令和密碼，系統(tǒng)管理員可分配不同的操作員的用戶和密碼來(lái)操作監(jiān)控軟件程序，同時(shí)在監(jiān)控畫(huà)面上顯示該用戶名稱。在系統(tǒng)中有記錄，除了程序員的操作口令可以退出監(jiān)控畫(huà)面外，其他人員不能夠退出畫(huà)面，不能夠最小畫(huà)，把關(guān)機(jī)的一切命令和按鈕都不能夠結(jié)束程序畫(huà)面運(yùn)行如WIN鍵、開(kāi)始鍵、CTRL+ALT+DEL都屏蔽。2022/9/3023WINCC組態(tài)監(jiān)控界面設(shè)計(jì)，將輸煤系統(tǒng)設(shè)備主

13、要參數(shù)集 中在主監(jiān)控畫(huà)面中如例如：電壓、電流、溫度、振動(dòng)、電機(jī)狀態(tài)、運(yùn)行時(shí)間情況，使現(xiàn)場(chǎng)工作人員打開(kāi)少量畫(huà)面就能監(jiān)控到輸煤系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。主監(jiān)控畫(huà)面的監(jiān)控畫(huà)面還顯示了報(bào)警、歷史數(shù)據(jù)、系統(tǒng)控制等按鈕方便現(xiàn)場(chǎng)工作人員隨時(shí)查看各項(xiàng)數(shù)據(jù)，提高了整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性。主畫(huà)面是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備位置來(lái)布置。為了區(qū)分具體皮 帶種類，采用了不同顏色的皮帶，同時(shí)為了保證畫(huà)面有一定立體感效果，皮帶輸送機(jī)運(yùn)行時(shí)，將于文字變化直觀體現(xiàn)狀，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)以風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)，增強(qiáng)動(dòng)感。 如下圖WINCC組態(tài)監(jiān)控主界面2022/9/3024輸煤系統(tǒng)主界面說(shuō)明：當(dāng)輸送機(jī)故障時(shí)將紅色體顯（如1#機(jī)），并發(fā)出語(yǔ)音報(bào)警輸送機(jī)運(yùn)行時(shí)以深灰色體顯，并文

14、字提示輸送機(jī)停止時(shí)以淺綠灰色體顯，并文字提示2022/9/3025輸煤系統(tǒng)主界面麥頭2022/9/3026進(jìn)入服務(wù)器系統(tǒng)監(jiān)控界面進(jìn)入用戶權(quán)限管理界面進(jìn)入系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置界面進(jìn)入歷史數(shù)據(jù)查詢界面進(jìn)入報(bào)表處理界面退出WINCC系統(tǒng)2022/9/3027系統(tǒng)設(shè)定畫(huà)面由操作人員在主界面輸出密碼后可以在這系統(tǒng)設(shè)定畫(huà)面根據(jù)工藝流程及聯(lián)鎖關(guān)系實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)/手動(dòng)/就地控制；修改設(shè)定各種運(yùn)行、生產(chǎn)工藝參數(shù)；如：電機(jī)報(bào)警電流、溫度、振動(dòng) 設(shè)備加油、檢修時(shí)間2022/9/3028運(yùn)行主界面2022/9/3029報(bào)警系統(tǒng)，在畫(huà)面中主要是根據(jù)用戶的不同要求采用不同報(bào)警信息類型和信息等級(jí)報(bào)警表能夠?qū)崟r(shí)顯示按時(shí)間順序排列，并

15、滾動(dòng)顯示。以便用戶查閱存檔。例：一號(hào)輸送機(jī)跑偏系統(tǒng)將接收到輸送機(jī)跑偏信號(hào)發(fā)出報(bào)警，并發(fā)出相聯(lián)系的聲音，告知操作人員注意查看一號(hào)機(jī)狀態(tài)。跑偏信號(hào)消失后報(bào)警解除.如下圖報(bào)警系統(tǒng)2022/9/3030報(bào)警系統(tǒng)圖表歷史報(bào)警查詢的方式有兩種：1通過(guò)時(shí)間查詢2通過(guò)輸入消息號(hào)查詢 2022/9/3031系統(tǒng)信息查詢2022/9/3032數(shù)據(jù)報(bào)表操作人員可以在這查看各時(shí)間的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)打印/選擇不同時(shí)間運(yùn)行數(shù)據(jù)2022/9/3033第四部份系統(tǒng)備份在使用Ghost8.3之前要將C盤(pán)的重要文件做一下備份，因?yàn)樵谑褂没謴?fù)操作系統(tǒng)的過(guò)程中將格式化C盤(pán)，之前存在的數(shù)據(jù)將全部丟失，任何反刪除法都無(wú)法修復(fù)。重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)

16、，在啟動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)屏幕下方顯示“Press Del to enter set up”時(shí)，按“DEL”鍵。在彈出的新畫(huà)面中，將光標(biāo)移動(dòng)至“Advanced BIOS Features”后按“回車”。將光標(biāo)移動(dòng)至第8項(xiàng)，“First Boot Device”用“PgUp”或“PgDn”鍵改為“CD-ROM” (即設(shè)置為計(jì)算機(jī)從光盤(pán)啟動(dòng))。按“ESC”退出。2022/9/3034 移動(dòng)光標(biāo)至“Save & Exit Setup”后按“回車”。出現(xiàn)對(duì)話框“Save to CMOS and EXIT(Y/N)?”時(shí)輸入“Y”將保存設(shè)置并退出，計(jì)算機(jī)將自動(dòng)重新啟動(dòng)。當(dāng)屏幕顯示“Press any key

17、to Boot from CD-ROM”時(shí)，按任意鍵，計(jì)算機(jī)將從光盤(pán)啟動(dòng)。進(jìn)入Ghost8.5的使用界面環(huán)境。選擇第6項(xiàng)：手動(dòng)運(yùn)行Ghost8.3。系統(tǒng)提示“About Symantec Ghost”點(diǎn)擊“OK”。(圖5.1)2022/9/3035圖5.19Local- Partition-From image2022/9/3036圖5.22022/9/303710根據(jù)提示選擇鏡像文件e:systembak072711選擇“Open”,出現(xiàn)下面的畫(huà)面后點(diǎn)“OK”。2022/9/3038圖5.511選擇要恢復(fù)的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，我們選擇“1”，即C盤(pán)。2022/9/303912在下面的畫(huà)面中選擇“Yes”開(kāi)始恢復(fù)磁盤(pán)。2022/9/3040圖5.813還原完成后，會(huì)有兩個(gè)按鈕，分別是繼續(xù)與重啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，默認(rèn)的是重啟（第二個(gè)按鈕），如圖9，如果不進(jìn)行其它操作重啟即可。2022/9/3041很快一個(gè)干凈、完美的基本系統(tǒng)便重新出現(xiàn)在您的面前。2022/9/3042第五部份視頻監(jiān)控視頻監(jiān)控選用彩色網(wǎng)絡(luò)攝像頭（帶云臺(tái)、紅外線、語(yǔ)言對(duì)講），該攝像頭自帶云臺(tái)以上下90度，左右270度旋轉(zhuǎn)，可最大范圍的監(jiān)視設(shè)備.語(yǔ)言對(duì)講系統(tǒng)可以監(jiān)聽(tīng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行，監(jiān)聽(tīng)設(shè)備運(yùn)行聲音提供了另一種監(jiān)控方法.自帶IP地址使用超五類線傳輸圖像清晰穩(wěn)定，監(jiān)控畫(huà)面簡(jiǎn)明大