基于現場(chǎng)總線(xiàn)的燒結機配料控制系統改造
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。
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
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