西門(mén)子PLC方案在張家港海螺帶輥壓機的水泥粉磨系統

　　項目簡(jiǎn)介

　　安徽海螺集團是1997 年成立的大型國有企業(yè)集團，是我國目前最大的建材生產(chǎn)企業(yè)集團。張家港海螺水泥有限公司是安徽海螺水泥股份公司于1998 年9 月成立的水泥粉磨企業(yè)。本項目于2001 年4 月開(kāi)工建設， 有兩套Φ4.2x11M 帶輥壓機，配料庫、水泥庫及萬(wàn)噸碼頭同步建設，2002 年4 月建成投產(chǎn)。

　　控制系統介紹

　　1) 系統控制范圍

　　原材料入庫、輸送—水泥粉磨(I、II 線(xiàn)) —水泥出庫及包裝系統。

　　· 原料儲存及輸送工藝流程：石膏破碎及輸送→礦渣入庫→石灰石入庫→熟料輸送入庫→原料入磨頭倉收塵器→原料入磨頭倉→熟料入磨頭倉→石膏入磨頭倉→石灰石入磨頭倉→礦渣入磨頭倉

　　· 水泥磨機工藝流程：

　　磨稀油站→水泥入庫→水泥磨→水泥磨控制→磨輥壓機→物料入水泥磨/ 輥壓機→粉煤灰入水泥磨

　　· 水泥出庫及包裝工藝流程：

　　庫頂收塵→水泥庫頂斜槽風(fēng)機控制→水泥入庫

　　2) 自動(dòng)控制回路

　　· 粉磨1 中及粉磨1 尾。

　　· 水泥小倉倉重控制系統。

　　· 粉磨1 尾負壓控制系統。

　　· 粉煤灰小倉固

　　體流量計控制系統。

　　3) 順控停機時(shí)間

　　為確保設備安全和空負荷啟動(dòng)，需對設備停機時(shí)間進(jìn)行規劃。

　　· 原料調配及輸送。

　　· 水泥粉磨。

　　· 石灰石及輔助原料入配料庫。

　　· 水泥儲存及輸送。

　　4) 水泥粉磨控制系統介紹及配置

　　系統監控軟件為西門(mén)子WINCC 5.0，控制系統選用德國西門(mén)子公司SIMATIC S7-400 控制器及ET200M I/O進(jìn)行信號的采集與處理。具體配置如下：

　　· 輔助原料及水泥粉磨二線(xiàn)部分配置一臺SIMATIC S7-400 控制器，帶12 個(gè)ET200M遠程站對水泥粉磨二線(xiàn)及原料配料部分所有模擬量和數字量進(jìn)行控制。其中，水泥粉磨二線(xiàn)一臺輥壓機系統通過(guò)PROFIBUS-DP 與SIMATIC S7-400 控制站進(jìn)行數據通訊。配置一臺WinCC 操作站，作為對原料配料及水泥粉磨部分的組態(tài)編程及操作。

　　· 水泥粉磨一線(xiàn)及水泥庫頂部分配置一臺SIMATIC S7-400 控制站，帶8 個(gè)ET200M 遠程站對水泥粉磨一線(xiàn)及水泥儲存( 庫頂)部分所有模擬量和數字量進(jìn)行控制。其中，水泥粉磨一線(xiàn)一臺輥壓機系統通過(guò)PROFIBUSDP與SIMATIC S7-400 控制站進(jìn)行數據通訊。與二線(xiàn)水泥粉磨部分共用一臺WinCC 操作站，作為對水泥粉磨及水泥儲存( 庫頂) 部分的組態(tài)編程及操作。

　　· 水泥庫底及包、散裝部分配置一臺SIMATIC S7-400 控制站，帶18 個(gè)ET200M 遠程站，對水泥庫底及包、散裝部分所有模擬量及數字量進(jìn)行控制。包裝部分采用觸摸屏TP27 方式操作?？刂葡到y可實(shí)現動(dòng)態(tài)流程圖、趨勢圖、報警顯示、報表記錄及工藝動(dòng)態(tài)操作控制等。

　　· 系統的供電電源采用UPS 電源，可防止來(lái)自電網(wǎng)上的超高壓、欠壓、浪涌、尖峰脈沖干擾、停電干擾甚至雷電襲擊。

　　5) 控制系統的抗干擾措施

　　張家港海螺的自控系統有許多弱電設備，各種控制電纜和信號電纜數量非常多，系統極易受到各種干擾。若不采取措施，消除其干擾，會(huì )嚴重影響系統的正常運行因此，本自控系統采用了如下幾方面的抗干擾措施：

　　· 系統現場(chǎng)控制站的所有數字量輸入/ 輸出模塊、模擬量輸入/ 輸出模塊模塊均采用光電隔離，將現場(chǎng)各種信號與系統背板總線(xiàn)隔離。

　　· 系統現場(chǎng)控制站的所有數字量輸出信號均采用繼電器隔離，實(shí)現每個(gè)數字量輸出通道之間的隔離，消除了數字量輸出信號之間的相互干擾。

　　· 系統現場(chǎng)控制站的所有模擬量輸入/ 輸出信號均采用模擬量隔離器，實(shí)現每個(gè)模擬量通道之間的隔離，消除了模擬量信號之間的相互干擾。

　　系統現場(chǎng)控制站的所有模擬量輸入/ 輸出信號電纜均采用屏蔽電纜，其屏蔽層在控制柜側一點(diǎn)接地，消除了空間干擾。

　　· 系統現場(chǎng)控制站的控制電纜、信號電纜與系統動(dòng)力電纜應分開(kāi)布線(xiàn)，保持一定的間距。特別是，大功率變頻器的動(dòng)力電纜能產(chǎn)生較強的空間高頻干擾，應使用金屬管穿線(xiàn)，并將金屬管良好接地。

　　結束語(yǔ)

　　張家港海螺自2002 年4 月建成投產(chǎn)至今，系統運行情況良好，能夠可靠、準確地完成控制操作，實(shí)時(shí)監測和記錄水泥生產(chǎn)過(guò)程的運行狀況，并且能對現場(chǎng)出現的各種突發(fā)事件及時(shí)做出響應，取得了良好的效果。

　　應用體會(huì )

　　隨著(zhù)SIEMENS PLC 技術(shù)的不斷革新和提高，用戶(hù)將是直接的受益者。從技術(shù)發(fā)展上講，目前PLC 也不斷受到其他基于計算機技術(shù)的控制系統越來(lái)越多的挑戰，受到PLC技術(shù)本身軟件方面急待更新與發(fā)展的挑戰，受到一種全新的工業(yè)控制結構蜒不但控制分散化、而且網(wǎng)絡(luò )也分散化的挑戰，受到開(kāi)放型模塊化體系結構控制系統(OMAC) 的挑戰。于是PLC 必然將會(huì )向完善其軟件和硬件兩個(gè)方向發(fā)展。