采用PLC技术实现新钢三期技改综合料场自动化控制

1、采纳LC技术全面实现新钢三期技改综合料场自动化操纵刘莉、何鹏 (新余钢铁有限责任公司 自动化部,江西 新余 3381）摘 要本文介绍了以QUNTUM系列的CON PLC为操纵核心组成的自动化系统在新钢三期技改综合料场中的技术应用，通过这些介绍，能够使我们更清晰地看到MODICON PC在提高料场利用率、优化操纵结构等方面所起到的关键作用，同时关于促进综合料场自动化水平，最终实现料场生产最优化所起到的积极意义。关键词综合料场;MOIONPC；UITY R;IIX4.0;自动操纵一.概况综合料场项目是公司三期技改工程配套建设项目，在现有原料场、煤场的基础上或新建或扩建或改造,以满足焦炉、烧结机、炼

2、铁等生产工序对原燃料的需求。项目共包括五大部分：新建263k6顶装焦炉配套煤场，新建602烧结机配套一次料场、混匀料场,炼铁球团块矿料场(二料场改造)及成品烧结矿、成品焦、块矿球团、高炉返矿输送系统。这些系统的建成及优劣将对整个三期技改的成败起到关键的作用。工艺线路图二.项目特点. 占地广,设备繁多且分散。2. 系统区域内外接口多。3. 移动机械如堆取料机多,优化效率、确保通讯安全难度大。4. 料线交叉多，组合优化难度大。. 生产强度大，生产后可供调试时刻短。三. 自动化系统设计原则 综合料场作为公司原料的要紧接入地，其作用要紧有二:.利用有限的场地，尽可能快速、合理的将原料堆放到最适宜的地点

3、。2.尽可能快速将原料取出输送至需料的生产设备。而自动化系统作为料场重要组成部分，其意义不仅仅只是实现了对现场设备的远程操纵，还在于实现对整体工艺情况的完整掌控,并为操作人员提供最友好的界面,从而充分提高料场全区域设备的利用系数，实现生产流程最优化。基于以上认识，此次自动化设计的总原则是：在保证设备及人身安全的前提下，尽量优化供料流程，提高设备作业率，充分挖掘料场存储原料能力,在提高生产强度和安全之间找到最佳平衡点,满足公司大生产对原燃料的迫切需求。四.自动化系统概述 依照项目区域划分，并结合设计及用户单位意见,此次料场自动化系统共分为煤场、一次料场、混匀料场、二料场矿1、二料场矿2、成品输送

4、、成品烧结七个子系统,每个子系统由操纵站、操作站、远程站及冗余现场总线等组成。用于完成工艺生产过程的数据采集、自动操纵、参数显示、越限报警、报表打印等功能。操纵站及操作站装在主操纵室内，通过现场总线与各远程站进行数据通讯。所有区域实现基础自动化。 硬件方面，系统操纵单元采纳施耐德公司QUNTUM系列PLC，其中除二料场因是扩容改造,不宜更改原L类型，其余五部分均选用新型NITY UANTUM系列L,该系列LC相比原ONCE系列在性能上有了大幅提高,能更好的确保系统稳定、高效。此外,在六个子系统操作室均设置两台工业级上位机和一台不间断电源（PS），上位机彼此对等,互为冗余,不间断电源要紧起到在市

5、电断电时能使操纵站主站和上位机接着工作3分钟以上,从而使操作人员有足够时刻采取必要措施爱护设备安全的作用。 软件方面,全部选用正版软件，操作系统选用WINOWS P（P2)中文专业版,下位软件在二料场采纳ncep 2.5 XL，其余区域均采纳Unity P 3.1XL;所有区域上位软件均选用IIX0（标准版),并安装瑞星杀毒软件。区域间网络方面,新煤场与焦化备煤,混匀料场与混匀配料秤系统，一次料场、二料场矿1、二料场矿2、成品输送之间采纳光缆联络，其中,二料场矿1、二料场矿2、成品输送之间因为是完整操纵链,因此设计为环网结构,其余部分则设计为链形结构。此外，成品输送与新高炉之间采纳电缆(硬连线

6、),以实现彼此间生产信号传递。主P与堆取料机通讯采纳无线方式，确保通讯介质稳定、畅通。五要紧操纵项目1. 新煤场系统 在新煤场变电所内设操纵主站及操作站,电磁站内设远程站,对新增煤场内2条卸车线、4台桥式螺旋卸煤机、3个地下料仓的电液阀门操纵器、4台移动式给煤机、13条胶带机、2台斗轮式取料机运行进行检测、联锁操纵。并通过新焦化备煤系统传送的配煤槽料位信号,实现煤场输送系统与配煤槽料位之间的联锁停止。 2. 新一次料场系统 在新一次料场2#变电所(南面)设新操纵主站及操作站， #变电所（北面）设远程站，同时,老一次料场操纵站保留,老操作站移至新一次料场2变电所,新老系统之间通过以态网光纤通讯,

7、同时工作，对新老一次料场实现集中操纵，具体分工如下：老系统仍对原有设备进行集中操纵,新系统对一次料场新增的条带式给料机、台振动筛、7台三通分料器、4台堆取料机、42条胶带机进行集中操纵;对由于工艺变动进入到新系统生产流程的部分老系统设备,鉴于它们既要融入到新系统，同时仍要保持与老系统其他设备的联锁要求，大动其操纵方案会对老系统生产造成较大阻碍，因此设计仍由老系统操纵，但新老系统互传生产联系信号以实现对该部分设备的完整工艺操纵。3 混匀料场系统 新混匀变电所内设操纵站及操作站, 对系统内1条胶带、1个堆料机、2个取料机进行联锁操纵。同时,利用光缆实现与配料秤操纵系统的信号共享,通过统一的上位画面

8、实现对全区域设备的集中操纵。4. 二料场系统（含矿1、矿2两段独立操作） 由于二料场是扩容改造，在新建自动化系统的同时不能阻碍其生产,因此,新二料场自动化系统是在原系统基础上进行设计，但二料场改造后,整体工艺(要紧是料流走向）、操纵要求较改造前均有专门大的变化,原操纵系统必须进行完全修改,综上考虑,我们按如下方案进行设计：在二料场矿1变电所内设第一段操纵主站及操作站,原二料场操纵站改为远程站,同时考虑到二料场输送系统部分设备离二料场过远，因此在矿2变电所内设置第二段操纵主站及操作站,一、二段独立操作，对系统内新老2台振动筛、1#2#堆取料机、取料机、23条胶带机实现联锁操纵。原二料场程序及上位

9、画面依照新工艺要求重新设计，使其充分满足新工艺要求 。5. 成品烧结矿、成品焦、高炉返矿输送系统在1#变电所内设操纵主站及操作站，在2变电所和烧结成品变电所内设远程站，采集4条输送线上皮带秤瞬时量信号,同时对系统内3条胶带机、20台烧结成品仓振动给料机实现联锁操纵。并设计了成品输送系统与高炉、焦化、二料场C系统的生产联系信号。 六. 供料方式 以堆取料机作为界限，分为堆料、取料、直拨三种方式。煤场受限于堆取料机自身缘故、混匀料场无堆取料机只能实现前两种方式,其余料场则完全实现上述三种方式。七. 操作方式及特点 操作方式采纳集中监控方式，分为系统自动（联动）、系统手动(单动)、机旁手动。其中，系

10、统自动时，区域内所有具有联锁要求的设备均形成上下游联锁关系，操作人员在上位机上依照实际情况人工点击所需料线的选择及启动按钮后,该料线设备即延时逐级启动,反之，料线运行时，操作人员可点击该料线的顺停按钮以实现该料线设备逐级顺停,启停原则为逆启顺停,下游设备故障时急停上游所有设备，此外,料线运行时，操作人员可点击该料线的急停按钮以实现该料线设备全线齐停。系统手动时,区域内设备联锁关系全部解除,操作人员在上位机可随意启停所有设备，该方式要紧用于设备检修。机旁手动时，设备由现场人员操作，系统无法操作该设备。应该讲,上述操作方式与原有料场的方式存在着专门大的不同，归纳起来要紧有以下两个特点:. 增加了系

11、统手动（单动)模式，该模式关于料线故障时紧急启动设备、远程测试设备均有极大的好处。2 系统自动（联动)时,启动与原已开料线相冲突的料线，不必先将原料线设备全部停止再启动新料线，而是直接选择新料线启动,则程序会自动找到老料线中与新料线冲突的设备，并将它们顺停,同时保住老料线中与新料线不冲突的设备状态，而后再启动新料线的剩余设备，从而达到缩短切换料线时刻的作用。以上两个特点自投用以来,运行稳定,其明显作用得到了用户单位的高度评价。八 各区域工艺流程图煤场系统工艺流程简图炼焦用煤(火车运输)螺 旋 卸 车 机受 煤 槽平 板 闸 门堆料输送线 煤 堆1#堆取料机2#堆取料机配 煤 室取料输送线混匀料

12、场系统工艺流程简图翻车机人工卸车汽车卸车链斗卸车机6#堆取料机5#堆取料机4#堆取料机3#堆取料机2#堆取料机1#堆取料机混匀配矿槽原混匀系统混匀取料机混匀取料机混匀堆料机 烧结配矿槽 为原有设施 为新建设施二料场系统工艺流程简图人工卸车线链斗卸车机卸车线筛分筛分落地落地1#堆取料机2#堆取料机取料机主输送线 31200m3高炉22500m3高炉 为原有设施 为新建设施九.料线操纵逻辑图十 料线切换逻辑图十一画面介绍共设计了主画面、流程选择画面（部分区域将二者合二为一)、报警画面、关心画面。主画面要紧实现系统切换、报警操作以及在系统手动时对各个设备的单动操作，同时还能监控本区域内所有设备的实时

13、状态；流程选择画面要紧实现对料线选择的切换;报警画面能关心操作人员查找以往发生的报警事件；关心画面要紧方便操作人员查找操作规程。十二. 结束语 作为公司三期技改工程的重点配套项目，尽管综合料场各区域已全部建立相对完善的基础自动化系统，但笔者认为相关于其他大型钢铁厂料场,我公司的综合料场仍存在专门多不足,下一步仍有专门多艰巨的工作要做:首先从大方面来讲,目前的综合料场仍未摆脱各自为战的局面，在生产资源的利用率、生产组织的协调性等许多方面仍有待提高，而在现有的基础上实现综合料场全区域过程自动化（将物料流程纳入统一的全局数据库）将是大势所趋,如此既能够实现物料流程检索的自动化，又能够对料场全区域进行集中操纵，从而使场地、设备利用率达到最大化。其次从小方面来讲, 料场基础自动化的最难点即冲突料线的切换，在设计之初我考虑采纳带料切换(