西门子S7400实现500t／d石灰窑的自动控制

1、西门子S7400实现500t / d石灰窑的自动控制摘要本文以石灰窑的自动控制系统为研究对象，研发的自控系统主要功能是实 现石灰竖窑的自动上料、布料、排料、空燃比调节等。本文从生产工作实际出 发，结合山东富伦钢铁有限公司生产的实际情况，详细阐述了石灰窑的工艺设 计，及西门子PLC可编程控制系统的系统配置和控制流程,利用Step 7、WinCC 软件进行系统硬件及软件的组态和编程，为控制系统的顺利实现提供了有利保 证。关键词：石灰窑；计算机控制；PLC系统目录 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 摘要1 HYPERLINK

2、 l bookmark4 o Current Document .概述11.石灰窑的主要参数22.控制系统2 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document .需求分析与设计方向3 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document .系统功能3 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document .结语4 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 参考文献41.概述活性石灰石由自卸汽车从矿山运入车间贮料场，或直接卸入上料系统的受 料仓。贮料场内石灰石的上料

3、采用ZLG50型轮式装载机，在1#胶带输送机中部 设有地面式受料仓。受料仓下口设有电机振动给料机，用于向1#胶带输送机上 均匀供料。石灰石经1#胶带输送机转运送往原料筛分室，直接给入振动筛，筛 下碎料(40mm)落入碎石仓，仓下设有电动闸门，定期由汽车将碎石料运出车 间。振动筛的筛上合格石灰石卸入窑前料仓。窑前料仓下设有电机振动给料机，根据套筒窑装料要求，定时将仓内贮存 的合格粒度石灰石给至2#胶带机转运装入称量料斗，经称量斗称量后装入料车 内，4t卷扬机将料车提升至环形套筒竖窑窑顶，将料车内的石灰石加入窑顶布第1页共4页 料系统，通过旋转布料器进入窑内。在窑顶设一料位探尺显示窑内的料位。布

4、料系统设有密封闸门，它与旋转布料落下部的料钟互锁，可以避免在向窑内加 料时外界空气的进入。物料经过窑内的预热带、上部逆流煨烧带、中部逆流爆 烧带、下部并流煨烧带和冷却带，在煨烧区均匀相置的烧嘴将混合煤气与助燃 空气混合后，再与驱动空气充分混合，燃烧产生的高温使石灰石中的CaC03分 解，分解析出的CO?与烟气一起经预热区降温后从窑顶排出。分解完成的活性 石灰在冷却区将从下部流入的冷却空气加热，冷却的活性石灰经出灰装置进入 窑底贮料仓，通过出灰机和出灰台进入窑底料仓，最后由振动出灰机排出窑 外。1.石灰窑的主要参数1）窑体主要参数：1）有效高度21.7m。2）有效容积150 m3o3）窑衬外径4

5、. 6mo窑衬内径3m。高径比7. 58。焙烧带高度5mo烧嘴：低压套筒式。烧嘴数量:2排共28只。上下排烧嘴距离：2. 5M0上下排烧嘴布置：平面对称、上下错排。2）煤气与助燃空气参数：2.1）煤气热值：850950kcal/Nm3 ；2）空气过剩系数：1.051.15。1.2.控制系统该控制系统采用STEP7-400系列可编程控制器，用Profibus挂ET200和 STEP7-300功能模块，实现对该500t/d石灰窑所有设备进行自动控制和计算机 监控，主要实现了生产工艺设备的自动/手动启停，工艺数据的自动采集和处 理，工艺画面动态显示，历史和实时趋势显示记录等功能。第2页共4页2.需求

6、分析与设计方向1）硬件配置。该工程采用STEP7-400系列可编程控制器，用Profibus挂 ET200和STEP7-300功能模块。系统是具有快速处理能力的专用计算机系统，是 模块化、可扩展的体系结构，是用于工业和制造过程实时控制，具有体积小、 内存大、处理速度快、组态灵活和便利用户支持的特点，在支持新技术的同 时，提高了性能价格比。该PLC系统由一个工程师站、一个操作员站组成，采 用相同的上位机配置，为：P4 3.0G/2G内存/22 液显/USB/网卡。2）软件配置。运用STEP7软件对PLC系统组态编程，STEP7即可以进行复 杂的仪控，乂可以进行常规的电气控制。画面监控软件选用WI

7、NCC软件，该软 件操作简单，能够动态显示工艺过程参数，并可设置重要参数的历史趋势，实 时趋势，报警等。3）网络结构（参见图1）。图1 PLC系统网络结构图.系统功能该石灰窑系统的设备全部实现联锁启停及电气联锁保护。根据生产工艺的要求，每台设备既可以实现机旁手动启停，也可以实现上 位机单机启停，还可以实现联锁启停。联锁可以在上位机选择投入或者解除。第3页共4页1)机旁手动。在现场设备均安装机旁操作箱，主要是再设备检修，或调试 的时候使用，此时，将操作箱的转换开关打到机旁手动状态，通过操作箱 上的按钮对设备进行启停操作，此时PLC不起作用。PLC手动。这时将操作箱转换开关打到自动位置，设备处于PLC控制状 态，这时在上位机画面上将PLC点到手动，就可以对设备从上位机画面进行单 机的控制了。PLC联锁控制。在现场设备操作箱打到自动，并且上位机画面在自动联 锁位置的时候，设备在PLC控制状态下，可以实现设备的自动联锁控制，无需 干预，系统会根据预先设定好的程序，自动实现设备的联锁启动和停止。.结语本文详细论述了山东富伦钢铁公司环形套筒石灰窑的工艺及设计，该控制 系统是基于西门子S7400实现的，充分发挥了西门PL