可編程序控制器在銅冶煉生產(chǎn)過(guò)程中應用
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PLC主要對一些給液泵、循環(huán)泵、泥漿泵等一些泵的啟、停進(jìn)行聯(lián)鎖控制和監視，對風(fēng)機的運行情況進(jìn)行監控，對短路器進(jìn)行監控。
由于采用了PLC，取消了大量的二次儀表，所有的儀表指示值都可以在監控站的屏幕上顯示，統計報表、歷史趨勢曲線(xiàn)都可以很方便地打印出來(lái)。參數的修改和設備的操作都可以用鼠標在屏幕上完成。
三、網(wǎng)絡(luò )化方案及其實(shí)現
PLC-5處理器不僅具有非常強的控制功能，還具有非常強的通信能力。因此，它不但適用于各種控制應用環(huán)境中，特別適用于計算機集成生產(chǎn)系統（CIMS）的生產(chǎn)方式，與計算機等來(lái)形成一個(gè)高度全面化的分布式多級控制系統。生產(chǎn)的過(guò)程十分復雜，因此實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程的全面高度自動(dòng)化比較困難，同時(shí)，由于市場(chǎng)需求和技術(shù)發(fā)展的更新速度日益加快，以往傳統的、相對穩定的生產(chǎn)過(guò)程也變得越來(lái)越不適應要求，這就對自動(dòng)化生產(chǎn)的方式提出了一個(gè)動(dòng)態(tài)的開(kāi)放要求。因此，管理和控制一體化成為現代化企業(yè)越來(lái)越迫切的需要，而在此過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò )化的實(shí)現又成為一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節。
金隆公司的生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò )就是這樣一個(gè)集控制和管理于一體的廠(chǎng)級分布式控制系統，網(wǎng)絡(luò )構成如下圖所示。
1. PLC與管理網(wǎng)的聯(lián)接
由網(wǎng)絡(luò )圖可以看出，全廠(chǎng)的PLC共構成兩條數據高速通道（DH+）鏈，一條是電解、凈液的PLC通過(guò)ROCKWELL公司的以太網(wǎng)接口模塊 5/20E與以太網(wǎng)相連，一條是陽(yáng)極精煉爐、轉爐的PLC通過(guò)DCS與上位以太網(wǎng)相連。采用這種聯(lián)結方案主要是受各PLC物理位置的限制。PLC的實(shí)時(shí)數據傳到以太網(wǎng)后，由美國DEC公司的阿爾法小型計算機接受并轉換成個(gè)人電腦可以識別的數據信號后，再發(fā)往各管理終端。這樣，各管理終端通過(guò)相應的軟件就可以隨時(shí)調出工藝流程畫(huà)面和實(shí)時(shí)工藝參數，管理者就可以隨時(shí)了解到現場(chǎng)工藝情況和各類(lèi)數據報表，從而為管理帶來(lái)極大的便利。
2. DH+網(wǎng)
DH+是一個(gè)公共總線(xiàn)形成的對等的工業(yè)局域網(wǎng)，其網(wǎng)上的每個(gè)節點(diǎn)無(wú)主次之分，網(wǎng)絡(luò )的存取方式為令牌傳遞方式，傳輸介質(zhì)為屏蔽雙絞線(xiàn)，最大傳輸距離為3044m，通信波特率為57.6K（57.6K位/s=1字節/0.14ms）,最大節點(diǎn)數為64個(gè)。
屏蔽雙絞線(xiàn)相對比較便宜，并有比較好的抗噪性，能保證傳輸信號不失真，不失為一種理想的傳輸介質(zhì)。令牌傳遞方式可以消除那些試圖獲得網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)權的 PLC站點(diǎn)之間的競爭，哪個(gè)站點(diǎn)得到令牌，它就成為主站，從而有權向其他站點(diǎn)發(fā)送信息，用完相應的時(shí)間片后，即將令牌傳遞到下一個(gè)站點(diǎn)，這樣可以避免因某個(gè)站點(diǎn)故障而影響到整個(gè)網(wǎng)絡(luò )。每個(gè)PLC-5/40處理器有四個(gè)通信口，可用軟件設置成遠程I/O通信鏈與輸入輸出機架相連或設置成DH+網(wǎng)絡(luò )通信口。在轉爐調試時(shí)，由于各站點(diǎn)之間需要傳遞的數據量太大，引起監控站屏幕頻繁出現網(wǎng)絡(luò )超時(shí)報警信息，我們就用處理器空閑的通信口，專(zhuān)門(mén)設置了一條DH+通信鏈，專(zhuān)門(mén)用于處理器之間的數據傳遞，解決了網(wǎng)絡(luò )擁擠的問(wèn)題。
由于DH+網(wǎng)絡(luò )優(yōu)越的網(wǎng)絡(luò )性能，使得數據在站點(diǎn)之間傳遞變得極為便利，行車(chē)稱(chēng)重數據本來(lái)發(fā)往陽(yáng)極精煉爐，可是因為有了DH+網(wǎng)絡(luò )，在轉爐也可以看到這些數據。轉爐的作業(yè)方式是交替作業(yè)，加上很多設備是三臺轉爐共用，因而需要相互傳遞的信息量非常大，因為有了DH+網(wǎng)絡(luò )，一切問(wèn)題迎刃而解。
四、調試中遇到的難點(diǎn)及解決辦法
投產(chǎn)前，網(wǎng)絡(luò )安裝測試好之后，開(kāi)始進(jìn)行系統的總調試，發(fā)現由于三臺轉爐的很多輔助設備是共用的，因而各PLC之間需通過(guò)網(wǎng)絡(luò )交換的數據量特別大，引起網(wǎng)絡(luò )繁忙，網(wǎng)絡(luò )超時(shí)報警頻頻出現，影響調試和正常操作。起初試圖通過(guò)增大監控站的內存、擴大緩沖區、精簡(jiǎn)操作畫(huà)面等方法解決這個(gè)問(wèn)題，但效果均不理想。后來(lái)想到利用處理器的其他空閑的通信口，專(zhuān)門(mén)開(kāi)設一條網(wǎng)絡(luò )專(zhuān)供轉爐的四個(gè)PLC之間傳遞數據用，結果十分令人滿(mǎn)意，很好地解決了這個(gè)問(wèn)題。
五、投產(chǎn)后的增設及改進(jìn)項目
由于工藝狀況和設備狀況的要求，投產(chǎn)后在轉爐進(jìn)行了一系列的改造和增設項目，主要包括以下幾個(gè)方面。
1. 轉爐事故傾轉的改造
在原設計中，轉爐的事故傾轉是蓄電池帶動(dòng)直流電機驅動(dòng)的，由于蓄電池只能供電10min，而充電時(shí)間需10多個(gè)小時(shí)，且有傾轉速度慢、性能欠可靠等缺點(diǎn)，容易引起堵風(fēng)眼事故。針對這種情況，我們在軟件上進(jìn)行了修改，使得只有交流失壓時(shí)，才由直流電機驅動(dòng)轉爐移動(dòng)，在其他條件下，均由交流電機帶動(dòng)爐子做事故傾轉，大大減少了事故的發(fā)生，具有很好的效果。
2. 增設富氧改造調節回路
投產(chǎn)一段時(shí)間后，為了增加固破和冷銅的處理量，根據工藝要求，我們在轉爐增加了富氧錘煉自動(dòng)調節回路?；芈吠队煤?，操作人員只要在操作畫(huà)面上設定所需的用氧濃度，調節回爐即可根據送風(fēng)流量和設定氧濃自動(dòng)調節氧氣的流量，操作十分方便。至今，使用效果一直很好。
3. 增加純水槽自動(dòng)補水回路
純水槽的水是用于轉爐冷卻水套的，一旦斷水，就會(huì )對設備造成損壞。未改造之前轉爐純水槽補水需用電話(huà)與純水站聯(lián)系，這就要求操作人員經(jīng)常監視純水槽的水位，很不方便，改造之后，低水位自動(dòng)補水，高水位自動(dòng)停水，且有高、低水位報警，既方便又安全，得到操作人員的好評。
4. 增加報警點(diǎn)和歷史趨勢記錄
轉爐投產(chǎn)后，我們在轉爐增加了PLC系統不間斷電源（UPS）掉電報警、煙罩斷流報警、純水槽水位報警等，提高了生產(chǎn)的安全性。增加了排風(fēng)機轉速和輸出給定值的歷史趨勢記錄，給設備監護和故障判斷分析提供了依據。
總之，可編程序控制器因其可靠的性能、卓越的控制功能和強大的通信功能在金隆公司的生產(chǎn)和管理中發(fā)揮了很大的作用，創(chuàng )造了一定的經(jīng)濟效益。隨著(zhù)其性能價(jià)格比的提高，相信會(huì )在工業(yè)企業(yè)中得到更加廣泛的應用。
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