石灰回转窑PLC控制系统
采集(SCADA)功能,而且有组态、开发和开放功能,是自动化系统集成中不可缺少的关键组成部分。我们在此监控系统中采用西门子公司的WINCC6.0组态软件,WINCC是Windows Control Conter(视窗控制中心)的简称,它运行于个人计算机环境,可以与多种自动化设备及控制软件集成,用户在其友好的界面下进行组态、编程和数据管理,可形成所需的操作画面、监控画面、控制画面、报警画面、实时趋势曲线、历史趋势曲线和打印报表等。它为操作者提供了图文并茂、形象直观的操作环境,不仅缩短了软件设计周期,而且提高了工作效率。
上位监控计算机提供了友好的人机界面。
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三、控制系统功能
3.1 控制方式
整个系统控制方式设计为计算机控制系统远程手动操作(即远程手动)、计算机控制系统全自动控制(即远程自动)两种控制方式。两种方式的级别由高到低依次为远程手动、远程自动。
☆远程手动:通过中控室内监控计算机实现远程手动控制;
☆远程自动:根据工艺要求设定控制程序,实现对工艺过程的自动控制。
3.2 回转窑调节控制
工艺流程是物料经加料机连续向窑尾加料,它随窑体转动而缓慢的向窑头移动,并且从窑尾向窑头移动的过程中,首先经过预热带预热,然后在900~1100℃的高温带煅烧,煅烧好的物料从窑头下料管落入下部的冷却机内。
☆ 混合煤气和空气调节
混合煤气量和空气量的合理配合是保证回转窑煅烧温度的关键调节,使煤气量和空气量能根据产量和热值等参数进行动态调整。
流量限幅报警,越限报警、无拢动切换、非线性PID调节、数据储存。该系统故障率低,运行可靠,可使燃烧更趋合理,焙烧温度稳定,并能大幅度降低煤气单耗,改善劳动条件,提高安全性。
☆窑尾温度和负压自动控制
回转窑在正常的生产中,窑内始终保持负压,窑头的负压要求保持在2mmH2O柱以上。回转窑内负压的大小对窑内温度控制有较大的影响。负压过大,窑内抽力增大,窑内的细粉将被抽光,导致燃烧效率下降;负压过小,会造成回转窑内外压差小,使窑头窑尾冒烟,恶化操作环境,也会使窑内废气流动缓慢,造成窑内混浊不清,窑内温度难以控制。通过调节窑尾的温度,使窑尾温度基本稳定。
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☆ 物料给料定量控制
为了保证焙烧质量,要求回转窑的给料量稳定、均匀和连续。只有给料量连续、均匀、稳定,才能保证热工制度稳定,也才能保证焙烧质量稳定。
回转窑属于大惯性负载生产设备,料在窑内移动速度对回转窑的焙烧质量和生产能力都有很大的影响。焙烧物料在窑内移动速度太快,物料在窑内停留时间短,得不到充分加热,焙烧质量差; 若移动速度太慢,将会使焙烧损失增大,降低回转窑的生产能力。物料的移动速度与窑体的倾斜度、窑体内径尺寸、窑体转动速度、窑内料层断面和窑中心的圆心角等因素有关。
窑内的工艺参数的调节是整个窑生产水平的关键,工艺参数调节包括窑的转速、煤气流量、一二次风流量、引风机液偶开度和掺冷风阀等,所有工艺参数调节的性能指标都能很好的达到要求。
四、 系统特点
本系统以PLC和监控计算机为核心,以工业以太网作为系统骨干网络,将现场PLC控制站和监控计算机连接起来,构成一个分布式控制系统。
本系统具有如下特点:
☆先进性
本系统不仅采用了先进的软、硬件,而且着眼于企业“管控一体化”的需求,贯彻了数字化、信息化的先进思想,使企业生产数据的进一步智能应用成为现实。该方案使控制系统有机地成为企业整个IT架构的一部分。
☆高可靠性
??控制系统在严格的工业环境下长期、稳定地运行。系统组件的的设计符合真正的工业等级,满足国内、国际的安全标准。并且易配置、易接线、易维护、隔离性好,结构坚固,抗腐蚀,适应较宽的温度变化范围。
??现场控制站的PLC能够在恶劣的环境中长期可靠运行,平均无故障间隔时间(MTBF)5年。
☆强大的功能
?PLC的编程语言符合IEC61131-3标准,易学、易懂、易用。
? CPU内置软PID,并提供了丰富的指令集及函数库,用户直接调用。
??高速工业以太网作为系统的骨干网络,实现高速数据传输、高度数据共享。
??组态软件图库丰富,网络功能强大,报警、报表、历史数据以及二次开发功能完善而易用。
☆优良的开放性
? TCP/IP协议是目前开放性最好的协议,可以轻松进行系统扩展。
??组态软件支持DDE、OPC、ODBC、SQL,且提供丰富的API编程接口,同时也为世界各大厂商,如Modicon、Siemens、AB、GE、Omron等的设备提供了完善的驱动程序库,从而可以将其它系统轻松接入本系统。
五、 结束语
本控制系统自投产以来一直运行稳定,为企业带来了可观的经济效益和良好的社会效益。
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