| 配料系統自動化綜合方案概述 | 2020-02-23 |
| 一：配料系統及設計范圍 （1）主要控制對象為： 反應釜配料系統：振篩、稱斗、稱重、輸料皮帶、除塵閥門 反應罐上料配料系統：料車卷揚、探尺、布料器、溜槽傾動、料流閥、反應罐液壓閥門、反應罐電動閥門、冷風放散閥。 混合罐配料系統：液壓閥門、助燃風閥門、導熱油和助燃風流量調節閥 布袋除塵配料系統：導熱油總管閥門、凈導熱油荒導熱油支管閥門、布袋放散閥、布袋卸灰閥、倉壁振動器、布袋卸灰給料機、布袋配料系統出灰拉鏈機、布袋配料系統出灰斗提機、灰罐卸灰閥及加濕器、布袋吹掃脈沖閥。 配料罐本體及水配料系統儀表 （2）配料罐自動化配料系統設計范圍： 反應釜配料系統低壓配電、自動控制plc配料系統配置及軟件、稱量儀表監測配料系統 反應罐上料配料系統低壓配電、自動控制plc配料系統配置及軟件 混合罐配料系統低壓配電、自動控制plc配料系統配置及軟件、儀表檢測配料系統 布袋除塵配料系統低壓配電、自動控制plc配料系統配置及軟件、儀表檢測配料系統 配料罐本體儀表及水泵房儀表檢測配料系統二：配料罐自動化配料系統設計概述： 配料罐電氣自動化配料系統主要是通過PLC自動化控制配料系統，完成配料罐生產的主體設備或配料系統的自動生產任務，以及生產設備以及生產現場的監控任務。同時為了調試或是檢修等目的輔以其它的控制方式。 1：整體配料系統方案簡介 設計有現場就地控制方式和PLC自動控制方式兩種。同時對個別需要緊急操作的設備或群組設操作臺集中手動操作。 1．1：現場就地方式： 對于主要的生產配料系統，在配料系統現場設置就地箱，主要用來配料系統的調試和后期的維修作用。為簡化線路，減少因就地箱帶來的后期維修，設計原則以簡單為主，兼顧實用性。 考慮到全自動配料系統只有在某個獨立的配料系統（如布袋配料系統、混合罐配料系統、高架配料系統、螺旋配料系統、上料配料系統）安裝完畢后方具備調試條件的要求，從而延后了整體的調試周期。而采用就地方式可以單機調試，從而爭取了調試時間，為配料系統的早日投產創造更好的基礎。同時，現場控制方式因其直觀和方便性，更適合后期的設備維修還檢修，可以有效的降低維修時間，提高設備的運轉率，能為配料罐的高效生產奠定良好的基礎。 針對現場就地箱的設計目的，在設計中采用最簡電路和原理，采用最少器件的原則，從而可以有效的降低因就地箱帶來的后期維護。 另外，設計中對不必進行集中控制的生產輔助設備僅采用就地控制。比如粉料倉的卸灰閥（或閘門）、加濕器等設備。 1．2：PLC自動控制方式： 此方式為生產方式，現場設備根據PLC內部邏輯程序的控制自動完成生產工作。操作人員可以在電腦顯示屏上對生產進行控制、設置以及觀察設備的運行狀態。 1．3：操作臺集中手動操作： 對生產設備中如：布袋方散閥、布袋配料系統總管閥門、重力除塵放散閥、混合罐助燃風總管管道閥門、反應罐放散閥設計成操作臺集中手動操作。一方面以上設備或是不需要經常的操作，或是需要脫離PLC后依然能夠收到工長的控制。2：自動化配料系統的網絡結構及硬件配置 2．1：配料系統硬件選型及方案 本著、可靠的原則，進行各種方案分析評價、對比，決定選用西門子自動化平臺。整個配料系統共分3個子配料系統，6個上位監控站，3套可編程控制器。 考慮實際控制性能和綜合成本，為獲得更好的性價比，配料系統采用ET200M分布式控制配料系統。設計采用3臺S7-414/412配料系統作為主站，通過ET200M外掛現場控制從站，從站采用S7300配料系統模塊。各主站統一設置在配料罐主控室內，每個配料系統中各個從站分別放置在相應的子配料系統控制室。主從站之間采用網線連接，從而減少了布線故障和干擾。同時輸入輸出模塊預留10~20冗余。 編程軟件采用SETP7，為控制配料系統編程提供專門的多語言開發環境。具有生成標準導出功能塊庫或DFB庫能力的編程器，它們能夠在應用程序內重復調用。（自動化配料系統配置依配料系統大小進行相應調整） 監控軟件采用擴展性、靈活性的WINCC6.0配料系統。實現對生產過程的全面監控，并且可以對重要參數形成歷史記錄，以報表或曲線的形式顯示給操作人員。 2．2：配料系統硬件配置: 配料罐計算機配料系統PLC選用西門子平臺，通過插在主底板上TCP/IPEthernet模塊連接在100M快速局域網上采用集中式設計，采用快速100M以太網。上位監視配料系統由5操作站、1臺工程師站組成以太網。 工程師站：該站設置于配料罐主控室，內含配料罐配料系統全部的控制程序和監控畫面，可完成對所有設備的控制。 控制站：現場控制站計算機配料系統選用西門子的PLC產品。根據配料罐生產配料系統的特點和作用以及PLC硬件本身的容量、控制室的分布，配料罐自動化配料系統設計由三各配料系統構成：熱風布袋配料系統、配料罐儀表監控配料系統、配料罐上料配料系統。其中每個配料系統設兩到三臺上位監控微機；采用一個s7400的CPU，配料系統中的每個子配料系統采用ET200M分布式遠程I/O結構與s7400CPU相連接。 2．3：各子配料系統硬件配置 2．3．1：熱風布袋配料系統 主要完成混合罐、布袋除塵配料系統的自動控制。監控上位機兩臺，PLC采用一臺s7412CPU，下設五個ET200M分布式遠程I/O。 其中混合罐設兩個ET200M分布式遠程I/O，分別完成混合罐燒爐、悶爐、送風電氣自動控制、混合罐儀表自動控制。 布袋凈化配料系統設三個ET200M分布式遠程I/O，分別完成布袋導熱油凈化電氣自動化控制、布袋脈沖除塵及下灰電氣自動化控制、布袋儀表自動化配料系統。 2．3．2：配料罐儀表監控配料系統 主要完成配料罐個熱工儀表點的監測，如爐內壓力、溫度、循環水壓力溫度、氮氣壓力流量、熱風壓力流量，以及反應罐壓力的控制等工作。監控上位機兩臺（其中一臺兼作工程師站），PLC采用一臺s7412CPU，下設兩個ET200M分布式遠程I/O。 2．3．3：配料罐上料配料系統 主要完成高架供料、反應釜配料、反應罐上料的自動化控制。監控上位機三臺（根據高架是否采用自動控制選擇），PLC采用一臺s7414CPU，下設六個ET200M分布式遠程I/O。 其中高架供料配料系統設兩個ET200M分布式遠程I/O，分別完成高架供料的料倉補料的自動控制（根據用戶選用）、高架上料除塵配料系統閥門（根據用戶選用）自動控制。 反應釜設兩個ET200M分布式遠程I/O，控制完成反應釜振料自動控制、反應釜配料和運料自動控制、除塵閥門自動控制。 反應罐上料配料系統設兩個ET200M分布式遠程I/O，完成料車上料控制及保護、探尺料面探測控制、布料控制（料流閥、傾動、旋轉布料器）等工作。 2．4：網絡結構 3：計算機配料系統功能 3．1計算機控制功能 3．1．1：配料罐本體控制功能 實現數據采集、反應罐壓力減壓閥組調節閥控制、混風溫度調節控制、反應罐料鐘自動控制、氧氣總管流量調節控制、畫面顯示操作、實時趨勢、歷史趨勢、報警記錄和報表打印等功能。 3．1．2：槽下控制功能 實現對礦石、球團、燒結、焦炭等入爐原料的自動稱量，并完成稱量誤差的自動補償；實現槽下14個倉、14個稱量斗、2條成品帶、2條碎礦皮帶、14臺振動篩的自動控制，以及自動備料和放料。可對設備的運行進行手/自動切換和強制動作，并進行料單更改；對裝料超時、放料超時等情況進行報警。 3．1．3：混合罐控制功能 主要對三個混合罐的監視、連鎖控制。實現混合罐助燃風、導熱油、煙氣、冷風、熱風等閥門的動作，實現混合罐送風轉燃燒、燃燒轉送風的控制過程。混合罐有三種工作制：兩燒一送，兩送一燒，一燒一送，具有全自動/半自動/手動控制燃燒與換爐操作。 3．1．4：導熱油凈化配料系統 配料系統控制導熱油凈化設備的單機、連鎖控制功能，實現生產的監視、設備的控制、工藝參數的穩定功能。 3．1．5：反應罐卷揚控制 主卷揚運行制度：主卷揚采用西門子PLC，料車到料坑底發出到位信號，開啟料斗閘門，料空且閘門管好后，發出上行信號，將料裝入受料斗。 碎焦卷揚控制：振篩工作停止，啟動碎焦卷揚，如果解除聯鎖，也可手動控制。 3．2：畫面監控 繪制多幅工藝流程畫面、設備啟停畫面、工藝參數畫面、閥門操作畫面、設備方位圖、報警畫面、報警紀錄、歷史紀錄、實時趨勢以及歷史趨勢畫面。使操作人員可以通過畫面監視整個生產過程，啟停設備、監視參數、調節閥門，觀察趨勢，查詢歷史紀錄。 3．3：歷史趨勢 對一些重要參數，如熱風溫度、熱風壓力、冷風流量、冷風壓力、反應罐壓力、左右探尺等，我們對其進行歷史數據存儲，形成歷史趨勢，可以隨時進行查看。 | |
