集散控制系统在气烧石灰窑控制系统中应用

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 集散控制系统在气烧石灰窑控制系 统中应用 摘要 本文主要介绍一种集散控 制系统在石灰窑控制中的实际应用。通 过对系统的配置,功能特点、实现系统控 制功能的介绍,给出了一种集散控制系统 实际应用。 中国论文网 /2/view-12895190.htm 关键词: 集散控制系统、PLC； 应用 abstract this article mainly introduces a distributed control system in linme kiln control in the practical application. Through to the system configuration, the function and characteristics of the system and control -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 functions of the introduction, this paper presents a distributed control system of practical application. Key words: the distributed control system, PLC; application 中图分类号：TM921.5 文献标识 码：A 文章编号： 1 引言 集散控制系统是目前广泛使用于 工业过程控制中的控制系统,已经发展为 石灰窑过程控制的主流,它具有“分散控 制、集中管理” 的优点,同时采用计算机 监控软件强大的网络功能可对整个系统 进行网络监控和操作,它强有利的人机 接口功能及很高的可靠性可大大地提高 系统的可靠性及管理水平,提高生产效率,实 现工业和管理的现代化。本文就湘钢渣 钢分厂焙烧车间气烧石灰窑（有效容积 1553）采用的集散控制系统进行阐述。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 2 系统硬件、软件配置及特点 2.1 系统硬件配置见图 1。 图 1 控制系统配置图 DI-数字量输入，DO-数字量输 出，AI-420mA 模拟量输入， AO-420mA 模拟量输出, RTO- 热电偶输入模块, RTD- 热电阻输入模块 2.2 系统硬件配置特点： (1)实现仪电合一：选用西门子的 PLC 来完成气烧石灰窑系统的回路控制 和顺序控制，克服了以往的电控和仪控 设备因品种不同，联网通信困难，不利 于备件准备及维护的弊端，实现仪电合 一，从而成为典型的 EIC(电控、仪控、 计算机控制)一体化控制系统。 (2)网络：分布式的网络结构，能 实现多级网络通讯。本系统采用二层结 构,人-机交互层和工艺流程监控层。人- 机交互层选用西门子工业 PC 机，工作 站、PLC 之间采用以太网以光缆互连实 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 现远程通信。工艺流程监控层采用集中 控制方式，选用 S7-400 作为中央控制 单元，经 PROFIBUS-DP 现场总线与分 布式 I/O 设备 ET200M（带 S7-300 的 I/O 模块）互连，S7-300 的 I/O 模块作 为信号的输入输出通道。 (3)软件：系统软件采用 WinCC 工业监控组态软件。利用该软件可方便 快捷地开发出界面友好、操作简便、功 能齐备、运行可靠的系统监控程序，而 且程序易于修改，通用性强。 (4)系统扩展灵活，开放性强： PLC 和智能仪表可根据需要选用不同厂 商的产品，系统不局限于某厂商的产品 和软件，因此系统易于维护、扩展，运 行维护费用低。 (5)系统运行可靠性高：由于现场 控制层采用 PLC 控制器，取代了大量 常规电器元件，而且功能强，操作方便， 易于维护，运行可靠，充分保证了永统 高可靠性的要求。 3 系统控制功能实现 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 石灰窑自控系统从功能上可分为 电控和仪控二大部分。 3.1 电控部分 石灰窑的电控部分包括上料系统 和出料系统，上料系统为每座石灰窑独 有，出料系统为每座石灰窑公用，上料 系统和出料系统均为电气逻辑控制系统。 (1)石灰窑上料系统：根据窑内检 测的料位情况，设定原料加料次数，然 后依次启动公用系统的废石胶带机原 料系统的振动筛胶带机、电振给料 机称量斗达到设定值后停原料系 统的振动筛胶带机电振给料机开 电液动扇形闸门单斗提升机送入窑 内。所有电气设备的运行反馈状态信号 及控制信号均送至每座石灰窑的 PLC 控制系统，由每座石灰窑的 PLC 控制 系统根据需要启停相关设备。 (2)石灰窑出料系统：出料设备的 启停严格按逆物流方向逐台启动，顺物 流方向逐台停机。由控制系统发出启动 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 信号，依次启动公用部分：成品胶带输 送机振动筛斗式提升机皮带称 链板输送机电液动平板闸门星型卸 灰机螺锥出灰机。出料时间到后由控 制系统发出停止信号，顺物流方向依次 停止石灰窑出料系统的螺锥出灰机、星 型卸灰机电液动平板闸门链板输送 机皮带称斗式提升机、振动筛成 品胶带输送机。所有电气设备的运行反 馈状态信号及控制信号均送至控制系统， 由控制系统根据需要启停相关设备。所 有电气设备的运行反馈状态信号及控制 信号均送至石灰窑的公用 PLC 控制系 统，由石灰窑的公用 PLC 控制系统根 据需要启停相关设备。 3.2 仪控部分 (1)数据采集：对每座石灰窑窑内 料位检测信号，窑内压力信号、变频反 馈信号、调节阀门开度信号输入 AI（ 4 20mA）模拟量模块的通道，窑 内温度信号输入 RTO 热电偶模块的通 道,对管道中部分低温信号输入 RTD 热 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 电阻模块通道。 (2)焙烧温度调节回路:测量焙烧 带的实际温度,经 PID 运算输出控制信 号,调节煤气回路控制阀门(TV)调节煤气 量,通过调节煤气量,控制焙烧带温度保 持在设定值左右。 (3)窑内压力稳压调节回路:测量 窑内压力,经 PID 运算输出调节控制信 号, 调节烟气回路控制阀门(TV)调节烟 气量,通过调节烟气量,控制窑内压力保 持在设定范围内。 3.3 仪电连锁控制 空气/煤气比例跟踪调节回路:即 根据实测煤气量按比例调节空气进风量。 空气进风量由鼓风机运行速度决定。具 体实现为：根据实际煤气量测量值，经 PID 运算输出鼓风机频率控制信号,送至 鼓风机电气控制的变频器，利用变频器 改变鼓风机运行速度,从而调节空气进量,以 保证燃烧充分。 4 结束语 集散控制系统是一项成熟的工业 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 控制技术,它在工业控制领域中发挥着越 来越重要的作用。本文所述系统仅是集 散系统的一个范例,该系统在湘钢渣钢分 厂焙烧车间气烧石灰窑投入使用多年以 来，自控系统运行良好，系统的数据采 集与运算处理均完全满足工艺要求，经 实用证明，该系统功能完善，应用方便， 运行稳定可靠，达到预期效果。生产的 成品石灰活性度全部达到冶金石灰一级 品以上，厂量较传统工艺增加 30%左右， 即提高了石灰窑生产产量和质量，又使