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基于現場(chǎng)總線(xiàn)的燒結機配料控制系統改造
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時(shí)間：2013-02-22
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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3 軟件實(shí)現
由于原設計軟件不夠規范，有時(shí)外圍設備更換時(shí)，型號參數不便輸入，并且這次擴容改造時(shí)軟件改動(dòng)量比較大，所以將下位機監控軟件全套重新進(jìn)行開(kāi)發(fā)，內部參數、變量統一，接口清晰，設計的軟件規范、開(kāi)放，易于整個(gè)系統的擴充及功能升級。
本套軟件設計的重點(diǎn)是拖料皮帶稱(chēng)的控制，即根據秤重傳感器的瞬時(shí)重量、測量段、皮帶轉速(與電動(dòng)機轉速成比例關(guān)系)、重力系數等參數計算出瞬時(shí)流量P、r，與監控站設定流量SP相比較，利用SIEMENS編程軟件STEF7自帶的PID算法模塊(FB41)運算，計算出電動(dòng)機轉速(即變頻器輸出頻率值，范圍0 50Hz)，實(shí)時(shí)跟蹤，進(jìn)行閉環(huán)調節。每臺皮帶秤開(kāi)始啟動(dòng)并進(jìn)入調節時(shí)，變頻器瞬時(shí)值均從最大值50Hz開(kāi)始變化，直至滿(mǎn)足流量設定。在運行的過(guò)程中，有時(shí)要改變設定流量SP值、某條皮帶秤的零點(diǎn)、系數，那么需要重新計算、調節。流量調節軟件流程如圖3所示。 
4 系統特點(diǎn)
基于PROFIBUs_-DP現場(chǎng)總線(xiàn)通訊網(wǎng)絡(luò )的燒結配料系統擴容改造后，控制系統功能完備，實(shí)現了若干條皮帶、皮帶秤電機、滾筒的起、停、聯(lián)鎖保護、稱(chēng)量及調節的自動(dòng)控制。系統主要有以下功能：
1)具有手動(dòng)和自動(dòng)兩種工作方式。手動(dòng)時(shí)，每條皮帶、皮帶秤由操作員根據工藝要求來(lái)啟、停、加速、減速，也可電氣聯(lián)鎖。自動(dòng)時(shí)系統上位機根據總流量、每種物料配比發(fā)送給定值，自動(dòng)啟動(dòng)、加速、減速皮帶秤電機，所有皮帶、滾筒開(kāi)、停均由邏輯聯(lián)鎖控制實(shí)現。
2)當配比改變時(shí)，內部PID調節器運行，變頻器頻率乎穩改變，調速平滑。
3)取消皮帶秤儀表和測速傳感器，測重傳感器的mV信號經(jīng)處理后直接進(jìn)入PLC，具有信號校零、自動(dòng)校皮、自動(dòng)調整系統的功能。
4)PROFIBUS—DP現場(chǎng)總線(xiàn)具有高速通訊能力，能快速將現場(chǎng)數據采集并傳送，做到信號的不遲滯、不失真，并具有強大的擴展能力。
5)為防止翻料，集料主皮帶停機的同時(shí)，立即停止所有皮帶秤電機；集料主皮帶正常開(kāi)機時(shí)，按照配料制度，自動(dòng)依次延時(shí)開(kāi)啟上次運行(選中)的所有料倉。
6)具有消耗料累計，設備動(dòng)作全部動(dòng)畫(huà)顯示逼真，所有設備之間都有可靠聯(lián)鎖，安全性高，操作簡(jiǎn)單方便。
本套控制系統具有開(kāi)放性、規范性、互連性、互操作性及豐富的硬件和軟件資源，使監控操作站既可作監控站用，顯示監視畫(huà)面，又可作工程師站，隨時(shí)調出梯形邏輯圖，調試程序、查找故障，方便而快捷。
5 效果
本次擴容改造充分利用現場(chǎng)總線(xiàn)的開(kāi)放性，在設備檢修的間隙進(jìn)行系統對接與調試，未影響正常生產(chǎn)，改造后的自動(dòng)控制系統更合理、規范。經(jīng)過(guò)運行證明：PROFIBUS—DP現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統在硬件上可靠，抗干擾能力強，技術(shù)先進(jìn)，實(shí)現了燒結配料生產(chǎn)過(guò)程全自動(dòng)化。采用PROFIBUS—DP總線(xiàn)控制，實(shí)現了內部PID調節，變頻器調速平滑，對生產(chǎn)設備起到了重要保護作用。PROFIBUS—DP減少了許多硬接線(xiàn)，從而使控制系統簡(jiǎn)單化，與繼電邏輯控制相比，降低了故障率，提高了系統可靠性，配料準確，系統配料控制誤差由原10％減少到1．5％-2％左右，為燒結穩奪高產(chǎn)，提高燒結礦質(zhì)量提供了充分保證。
6 參考文獻
[1] 宋伯生．可編程序控制系統配置·編程·聯(lián)網(wǎng)．北京：中國勞動(dòng)出版社，1998．194—225．
[2] 張桂苓．淺談現場(chǎng)總線(xiàn)及對自動(dòng)化領(lǐng)域的影響．微計算機信息，20O3(4)：1 4．(end)
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