采用PLC技术实现新钢三期技改综合料场自动化控制

1、采用PLCC技术全面面实现新钢钢三期技改改综合料场场自动化控控制刘莉、何鹏鹏 （新余钢铁铁有限责任任公司 自自动化部，江江西 新余余 3388001）摘 要要本文介绍了以以QUANNTUM系系列的MOODICOON PLLC为控制制核心组成成的自动化化系统在新新钢三期技技改综合料料场中的技术应应用，通过过这些介绍绍，可以使使我们更清清楚地看到到MODIICON PLC在在提高料场场利用率、优化控制制结构等方方面所起到到的关键作作用，同时时对于促进进综合料场场自动化水水平，最终终实现料场场生产最优优化所起到到的积极意意义。关键词 综合料料场；MODIICON PLC；UNITTY PRRO；IF

2、FIX4.0；自动动控制一. 概况况综合料场项项目是公司司三期技改改工程配套套建设项目目，在现有有原料场、煤场的基基础上或新新建或扩建建或改造，以以满足焦炉炉、烧结机机、炼铁等等生产工序序对原燃料料的需求。项目共包包括五大部部分：新建建263k6m顶装焦焦炉配套煤煤场，新建建2360m2烧结机配配套一次料料场、混匀匀料场，炼炼铁球团块块矿料场(二料场改改造)及成成品烧结矿矿、成品焦焦、块矿球球团、高炉炉返矿输送送系统。这这些系统的的建成及优优劣将对整整个三期技技改的成败败起到关键键的作用。工艺线路图图二. 项目目特点1. 占地地广，设备备繁多且分分散。2. 系统区区域内外接接口多。33. 移动

3、动机械如堆堆取料机多多，优化效效率、确保保通讯安全全难度大。4. 料料线交叉多多，组合优优化难度大大。5. 生产产强度大，生生产后可供供调试时间间短。三. 自动动化系统设设计原则 综综合料场作作为公司原原料的主要要接入地，其其作用主要要有二：11.利用有有限的场地地，尽可能能快速、合合理的将原原料堆放到到最适宜的的地方。22.尽可能能快速将原原料取出输输送至需料料的生产设设备。而自自动化系统统作为料场场重要组成成部分，其其意义不仅仅仅只是实实现了对现现场设备的的远程控制制，还在于于实现对整整体工艺情情况的完整整掌控，并并为操作人人员提供最最友好的界界面，从而而充分提高高料场全区区域设备的的利用

4、系数数，实现生生产流程最最优化。基基于以上认认识，此次次自动化设设计的总原原则是：在在保证设备备及人身安安全的前提提下，尽量量优化供料料流程，提提高设备作作业率，充充分挖掘料料场存储原原料能力，在在提高生产产强度和安安全之间找找到最佳平平衡点，满满足公司大大生产对原原燃料的迫迫切需求。四. 自动动化系统概概述 根根据项目区区域划分，并并结合设计计及用户单单位意见，此此次料场自自动化系统统共分为煤煤场、一次次料场、混混匀料场、二料场矿矿1、二料料场矿2、成品输送送、成品烧烧结七个子子系统，每每个子系统统由控制站站、操作站站、远程站站及冗余现现场总线等等组成。用用于完成工工艺生产过过程的数据据采集

5、、自自动控制、参数显示示、越限报报警、报表表打印等功功能。控制制站及操作作站装在主主控制室内内，通过现现场总线与与各远程站站进行数据据通讯。所所有区域实实现基础自自动化。 硬硬件方面，系系统控制单单元采用施施耐德公司司QUANNTUM系系列PLCC，其中除除二料场因因是扩容改改造，不宜宜更改原PPLC类型型，其余五五部分均选选用新型UUNITYY QUAANTUMM系列PLLC，该系系列PLCC相比原CCONCEEPT系列列在性能上上有了大幅幅提高，能能更好的确确保系统稳稳定、高效效。此外，在在六个子系系统操作室室均设置两两台工业级级上位机和和一台不间间断电源（UUPS），上上位机彼此此对等，

6、互互为冗余，不不间断电源源主要起到到在市电断断电时能使使控制站主主站和上位位机继续工工作30分分钟以上，从从而使操作作人员有足足够时间采采取必要措措施保护设设备安全的的作用。 软软件方面，全全部选用正正版软件，操操作系统选选用WINNDOWSS XP（SSP2）中中文专业版版，下位软软件在二料料场采用CConceept 22.5 XXL，其余余区域均采采用Uniity PPRO 33.1 XXL；所有有区域上位位软件均选选用IFIIX 4.0（标准准版），并并安装瑞星星杀毒软件件。区域间网络络方面，新新煤场与焦焦化备煤，混混匀料场与与混匀配料料秤系统，一一次料场、二料场矿矿1、二料料场矿2、成

7、品输送送之间采用用光缆联络络，其中，二二料场矿11、二料场场矿2、成成品输送之之间因为是是完整控制制链，因此此设计为环环网结构，其其余部分则则设计为链链形结构。此外，成成品输送与与新高炉之之间采用电电缆（硬连连线），以以实现彼此此间生产信信号传递。主PLCC与堆取料料机通讯采采用无线方方式，确保保通讯介质质稳定、畅畅通。五.主要控控制项目 1. 新煤煤场系统 在在新煤场变变电所内设设控制主站站及操作站站，电磁站站内设远程程站，对新新增煤场内内2条卸车车线、4台台桥式螺旋旋卸煤机、32个地地下料仓的的电液阀门门控制器、4台移动动式给煤机机、13条条胶带机、2台斗轮轮式取料机机运行进行行检测、联联

8、锁控制。并通过新新焦化备煤煤系统传送送的配煤槽槽料位信号号，实现煤煤场输送系系统与配煤煤槽料位之之间的联锁锁停止。 2. 新一一次料场系系统 在新一一次料场22#变电所所（南面）设设新控制主主站及操作作站, 11#变电所所（北面）设设远程站，同同时，老一一次料场控控制站保留留，老操作作站移至新新一次料场场2#变电电所，新老老系统之间间通过以态态网光纤通通讯，同时时工作，对对新老一次次料场实现现集中控制制，具体分分工如下：老系统仍仍对原有设设备进行集集中控制，新新系统对一一次料场新新增的8条条带式给料料机、2台台振动筛、7台三通通分料器、4台堆取取料机、442条胶带带机进行集集中控制；对由于工工

9、艺变动进进入到新系系统生产流流程的部分分老系统设设备，鉴于于它们既要要融入到新新系统，同同时仍要保保持与老系系统其他设设备的联锁锁要求，大大动其控制制方案会对对老系统生生产造成较较大影响，因因此设计仍仍由老系统统控制，但但新老系统统互传生产产联系信号号以实现对对该部分设设备的完整整工艺控制制。3. 混匀匀料场系统统 新混匀变变电所内设设控制站及及操作站, 对系统统内14条条胶带、11个堆料机机、2个取取料机进行行联锁控制制。同时，利利用光缆实实现与配料料秤控制系系统的信号号共享，通通过统一的的上位画面面实现对全全区域设备备的集中控控制。4. 二料料场系统（含含矿1、矿矿2两段独独立操作） 由于

10、二二料场是扩扩容改造，在在新建自动动化系统的的同时不能能影响其生生产，因此此，新二料料场自动化化系统是在在原系统基基础上进行行设计，但但二料场改改造后，整整体工艺（主主要是料流流走向）、控制要求求较改造前前均有很大大的变化，原原控制系统统必须进行行彻底修改改，综上考考虑，我们们按如下方方案进行设设计：在二二料场矿11变电所内内设第一段段控制主站站及操作站站,原二料料场控制站站改为远程程站，同时时考虑到二二料场输送送系统部分分设备离二二料场过远远，因此在在矿2变电电所内设置置第二段控控制主站及及操作站，一一、二段独独立操作，对对系统内新新老2台振振动筛、11#2#堆堆取料机、取料机、23条胶胶带

11、机实现现联锁控制制。原二料料场程序及及上位画面面根据新工工艺要求重重新设计，使使其充分满满足新工艺艺要求 。5. 成品品烧结矿、成品焦、高炉返矿矿输送系统统在1#变电电所内设控控制主站及及操作站，在在2#变电电所和烧结结成品变电电所内设远远程站,采采集4条输输送线上皮皮带秤瞬时时量信号，同同时对系统统内23条条胶带机、20台烧烧结成品仓仓振动给料料机实现联联锁控制。并设计了了成品输送送系统与高高炉、焦化化、二料场场PLC系系统的生产产联系信号号。 六. 供料料方式 以以堆取料机机作为界限限，分为堆堆料、取料料、直拨三三种方式。煤场受限限于堆取料料机自身原原因、混匀匀料场无堆堆取料机只只能实现前

12、前两种方式式，其余料料场则完全全实现上述述三种方式式。七. 操作作方式及特特点 操操作方式采采用集中监监控方式，分分为系统自自动（联动动）、系统统手动（单单动）、机机旁手动。其中，系系统自动时时，区域内内所有具有有联锁要求求的设备均均形成上下下游联锁关关系，操作作人员在上上位机上根根据实际情情况人工点点击所需料料线的选择择及启动按按钮后，该该料线设备备即延时逐逐级启动，反反之，料线线运行时，操操作人员可可点击该料料线的顺停停按钮以实实现该料线线设备逐级级顺停，启启停原则为为逆启顺停停，下游设设备故障时时急停上游游所有设备备，此外，料料线运行时时，操作人人员可点击击该料线的的急停按钮钮以实现该该

13、料线设备备全线齐停停。系统手动时时，区域内内设备联锁锁关系全部部解除，操操作人员在在上位机可可随意启停停所有设备备，该方式式主要用于于设备检修修。机旁手手动时，设设备由现场场人员操作作，系统无无法操作该该设备。应该说，上上述操作方方式与原有有料场的方方式存在着着很大的不不同，归纳纳起来主要要有以下两两个特点:1. 增加加了系统手手动（单动动）模式，该该模式对于于料线故障障时紧急启启动设备、远程测试试设备均有有极大的好好处。2. 系统统自动（联联动）时，启启动与原已已开料线相相冲突的料料线，不必必先将原料料线设备全全部停止再再启动新料料线，而是是直接选择择新料线启启动，则程程序会自动动找到老料料

14、线中与新新料线冲突突的设备，并并将它们顺顺停，同时时保住老料料线中与新新料线不冲冲突的设备备状态，而而后再启动动新料线的的剩余设备备，从而达达到缩短切切换料线时时间的作用用。以上两个特特点自投用用以来，运运行稳定,其明显作作用得到了了用户单位位的高度评评价。八. 各区区域工艺流流程图煤场系统工工艺流程简简图炼焦用煤(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场系系统工艺流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

15、料机混匀堆料机 烧结配矿槽 为为原有设施施 为为新建设施二料场系统统工艺流程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 为为原有设施施 为为新建设施九. 料线线控制逻辑辑图十. 料线线切换逻辑辑图十一. 画画面介绍共设计了主主画面、流流程选择画画面（部分分区域将二二者合二为为一）、报报警画面、帮助画面面。主画面面主要实现现系统切换换、报警操操作以及在在系统手动动时对各个个设备的单单动操作，同同时还能监监控本区域域内所有设设备的实时时状态；流流程选择画画面主要实实现对料线线选择的切切换；报警警画面能帮帮助操作人人员

16、查找以以往发生的的报警事件件；帮助画画面主要方方便操作人人员查找操操作规程。十二. 结结束语 作作为公司三三期技改工工程的重点点配套项目目，虽然综综合料场各各区域已全全部建立相相对完善的的基础自动动化系统，但但笔者认为为相对于其其他大型钢钢铁厂料场场，我公司司的综合料料场仍存在在很多不足足，下一步步仍有很多多艰巨的工工作要做:首先从大大方面来讲讲，目前的的综合料场场仍未摆脱脱各自为战战的局面,在生产资资源的利用用率、生产产组织的协协调性等许许多方面仍仍有待提高高,而在现现有的基础础上实现综综合料场全全区域过程程自动化（将将物料流程程纳入统一一的全局数数据库）将将是大势所所趋，这样样既可以实实现物料流流程检索的的自动化，又又可以对料料场全区域域进行集中中控制，从从而使场地地、设备利利用率达到到最大化。其次从小小方面来讲讲, 料场场基础自动动化的最难难点即冲突突料线的切切换,在设设计之初我我考虑采用用带料切