(OA自动化)采用PLC技术全面实现新钢三期技改综合料场自动化控制

1、新钢公司自动化部采用 PLC 技术全面实现新钢三期技改综合料场自动化控制刘莉、 何鹏（ 新余钢铁有限责任公司 自动化部， 江西 新余 338001 ）本文介绍了以QUANTUM 系列的MODICON PLC 为控制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，可以使我们更清楚地看到MODICON PLC 在提高料场利用率、优化控制结构等方面所起到的关键作用， 同时对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； MODICON PLC ； UNITY PRO ； IFIX4.0 ； 自动控制一. 概况综合料场项目是公司三期技改工程

2、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、炼铁等生产工序对原燃料的需求。项目共包括五大部分：新建263k6m2360m2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。工艺线路图新钢公司自动化部二. 项目特点占地广，设备繁多且分散。系统区域内外接口多。移动机械如堆取料机多，优化效率、确保通讯安全难度大。料线交叉多，组合优化难度大。三. 自动化系统设计原则1.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方。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

3、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控制，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 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. 自动化系统概述根据项目区域划分，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、成品烧结七个子系统，每个子系统由控制站、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、自动控制、参数显示

4、、越限报警、报表打印等功能。控制站及操作站装在主控制室内，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。QUANTUMPLC，其中除二料场因是扩容改PLCUNITY QUANTUMPLC，PLCCONCEPTUPS30软件方面，全部选用正版软件，操作系统选用 WINDOWS XP（SP2）中文专业版，下位软Concept 2.5 Unity PRO 3.1 IFIX 4.（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1212之间因为是完整控制链，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用

5、电缆（硬连线，以实现彼此间生产信号传递。主PLC用无线方式，确保通讯介质稳定、畅通。第 2 页 共 9 页新钢公司自动化部五.主要控制项目新煤场系统24324132 台斗轮式取料机运行进行检测、联锁控制。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。新一次料场系统2#变电所（南面）设新控制主站及操作站, 1#变电所（北面）设远程站， 2#变电所，新老系统之间通过以态网光纤通讯，同时工作，对新老一次料场实现集中控制，具体分工如下：老系统仍对原有设827442混匀料场系统1412联锁控制。同时，利用光缆实现与配料秤控制系统的信号共享，通过统一的上位画面实现

6、对全区域设备的集中控制。二料场系统（12）由于二料场是扩容改造，在新建自动化系统的同时不能影响其生产，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（主要是料流走向第 3 页 共 9 页新钢公司自动化部要求较改造前均有很大的变化，原控制系统必须进行彻底修改，综上考虑，我们按如下方案1221#2#23成品烧结矿、成品焦、高炉返矿输送系统12#2320PLC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原因、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用集中监控方式，分为系统

7、自动（联动、系统手动（单动中，系统自动时，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根据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， 该方式主要用于设备检修。机旁手动时，设备由现场人员操作，系统无法操作该设备。特点:增加了系统手动（单动）均有极大的好处。系统自动（联动）止

8、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间的作用。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。第 4 页 共 9 页八. 各区域工艺流程图新钢公司自动化部煤场系统工艺流程简图炼焦用煤炼焦用煤(火车运输)螺 旋 卸 车 机受煤槽平 板 闸 门堆料输送线1#堆取料机煤堆2#堆取料机取料输送线配煤室第 5 页 共 9 页新钢公司自动化部一次、 混匀料场系统工艺流程简图翻车机翻车机链斗卸车机汽车卸车人工卸车1#2#3#4#5#6#

9、堆堆堆堆堆堆取取取取取取料料料料料料机机机机机机原混匀系统原混匀系统混匀配矿槽混匀取料机混匀堆料机混匀取料机烧结配矿槽为原有设施为新建设施第 6 页 共 9 页新钢公司自动化部二料场系统工艺流程简图人工卸车线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22500m3 高炉31200m3 高炉为原有设施为新建设施第 7 页 共 9 页九. 料线控制逻辑图点击该料线顺停或急停按钮系统等待选系统自动点击料线选择按钮点击该料线启动按钮新钢公司自动化部料线最末设备启动条件是否具备是料线最末设备响铃15秒后延时2秒画面报警响铃料线最末设备启动条件是否具备是启动料线最末设

10、备否画面报警响铃否料线最末设备是否启动是启动料线中间设备 料线最前设备启动条件是否具备是料线最前设备响铃15秒后延时2秒画面报警响铃料线最前设备启动条件是否具备是启动料线最前设备否画面报警响铃料线最前设备是否启动是料线全线启动完毕第 8 页 共 9 页十. 料线切换逻辑图新钢公司自动化部系统等待系统等待选系统自动点击料线选择按钮取消已选冲突料线点击该料线启动按钮冲突料线冲突设备全停否是料线准备好信号是否具备否画面报警是点击该料线顺停或急停按钮是取消该料线否保持该料线选择启动十一. 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画面主要实现系统切换、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状态；流程选择画面主要实现对料线选择的切换；报警画面能帮助操作人员查找以往发生的报警事件；帮助画面主要方便操作人员查找操作规程。十二. 结束语作为公