咨詢電話
ENGLISH0755-88840386發(fā)布時間:2021-03-26 10:22:28 |來源:網(wǎng)絡轉(zhuǎn)載
1.前言
本文介紹了冶金行業(yè)鎂磚自動配料控制系統(tǒng)的控制要求、控制方案選用、硬件設計和軟件設計.使用S7—200系列可編程序控制器(PLC)代替原來的繼電器控制邏輯,實現(xiàn)了配料的自動控制.該控制系統(tǒng)采用標準化、系統(tǒng)化的設計.組態(tài)方便.系統(tǒng)可靠,取得了較好的現(xiàn)場應用效果.
自動配料是建材、冶金、化工、飼料等行業(yè)生產(chǎn)過程的重要環(huán)節(jié),其控制系統(tǒng)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用十分廣泛?.隨著產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高,人們對各種成分原料的配比也提出了更高的要求,同時也要求配料控制系統(tǒng)具有更高的自動化和智能化.為了滿足這些要求,需要一套經(jīng)濟實用的分布式微機配料控制系統(tǒng).
一般情況下配料現(xiàn)場的環(huán)境較差,而且控制過程復雜,不適合人工現(xiàn)場操作.因此,為了保證配料的速度和一致性,近年來生產(chǎn)企業(yè)廣泛采用了自動配料系統(tǒng)來代替人工進行配料.早期的自動配料系統(tǒng)大多采用單片機控制,使用簡易鍵盤和LED數(shù)碼顯示作為人機交互接口.這種系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、可以滿足一般的配料要求等優(yōu)點,但也存在人機界面差、擴展能力低、無統(tǒng)計查詢管理功能等不足之處.隨著工業(yè)生產(chǎn)自動化和信息化程度的不斷提高,這種自動配料系統(tǒng)越來越難以滿足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的需要,各種新型自動配料系統(tǒng)也因此不斷涌現(xiàn).這里介紹一種采用分布式結(jié)構(gòu)的自動配料系統(tǒng),該系統(tǒng)不僅可以按照配方自動進行配料,而且能夠?qū)⒎植荚诓煌攸c的配料裝置通過I85總線連接起來,接人PC機進行集中監(jiān)控和管理。
2,設計實例
2.1,項目介紹
鎂磚配料是鎂磚生產(chǎn)的一項重要的原料準備工作,配料準確與否直接影響爐子的化學反應、電爐的操作穩(wěn)定性和爐襯的壽命,因此,正確的配料是鎂磚電爐正常運行的重要條件。項目采用了一種全新的自動配料系統(tǒng),它是上下位機的結(jié)構(gòu)模式:以PC機作為上位機,PLC作為下位機.
分布式自動配料控制系統(tǒng)不僅具有基本的自動配料控制功能,而且通過RS485總線將分布在各處的配料單元連接起來,可以在上位計算機上進行集中監(jiān)控以及配方等數(shù)據(jù)的管理,具有結(jié)構(gòu)靈活、人機界面好、集控制和管理于一體等優(yōu)點.實踐證明,該系統(tǒng)功能全面,工作穩(wěn)定可靠,性價比高,可以滿足各種配料生產(chǎn)的要求,具有較大的推廣應用價值.
2.2,控制要求
1)配料系統(tǒng)的自動控制和手動控制功能_4j.自動控制方式由操作人員從鍵盤輸入物料配方和其他控制參數(shù),自動完成工藝流程控制.具體動作如下:2個配料車行走控制(左行、右行、左慢行、右慢行等行走控制),配料車的進料(大斗和小斗的上密封動作,除塵動作)和卸料控制(大斗和小斗的下密封動作,大斗和小斗的底門動作,除塵和振打動作),給料機控制(72個料倉的給料控制).
手動控制方式,是由操作人員從鍵盤輸入物料配方和其他控制參數(shù)以及具體的控制要求,分步進行操作的控制.
2)無線通訊方式(自由口通訊方式).系統(tǒng)采用的是無線通訊方式,硬件選用的是TDS—PA01.通訊方式采用的是自由口通訊方式.
3)配料設備運行故障狀態(tài)報警和報警記錄查詢.監(jiān)控軟件監(jiān)測各執(zhí)行機構(gòu)運行狀態(tài),能夠?qū)Ω鞣N故障進行應急處理并報警提示,從而快速排除故障.同時系統(tǒng)靈活多變的控制方式也給故障處理提供了方便.
4)給料落差值自動補償功能.在配料過程中能自動修正空中飛料的稱量,提高了稱量精度.
5)全過程系統(tǒng)運行狀態(tài)監(jiān)控顯示功能.由顯示器動態(tài)顯示物料質(zhì)量及各執(zhí)行機構(gòu)運行狀態(tài).
6)生產(chǎn)管理以及報表打?。摴δ苡糜趯ιa(chǎn)進行管理(如配方管理等)以及報表打印.
3,控制方案及系統(tǒng)構(gòu)成
3.1,控制方案
系統(tǒng)總體方案基于集散控制系統(tǒng)的思想,以集中控制和分散管理為指導原則.選用計算機和PLC構(gòu)成上下位機的結(jié)構(gòu)形式,從而實現(xiàn)系統(tǒng)控制目標.硬件部分包括上位機設計選用、下位機設計選用、通信硬件設計選用.上位機設計選型本著經(jīng)濟實用、滿足要求的原則,通過比較工控機、品牌機、個人電腦,決定選用適合于工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的工控機,以滿足系統(tǒng)管理的要求.系統(tǒng)中下位機的功能主要是完成生產(chǎn)控制,考慮到現(xiàn)場控制所受的干擾大,并且系統(tǒng)控制精度要求較高,通過對比分析,選用了西門子公司s7—200系列的PLC,它的高可靠性可以很好地滿足控制要求.通信硬件選擇的是無線通訊設備.軟件設計采用STEP7一Micro/wIN32編程軟件作為開發(fā)工具.
控制方案及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)共有72個給料倉,每2個料倉為1組,公用1個下料口(即1號料倉和2號料倉公用1個下料口,3號料倉和4號料倉公用1個下料口,依此類推).其中25號料倉到48號料倉里為粉末料,其余料倉為顆粒料,粗顆粒料倉給料方式采用振動給料機,超細粉料料倉采用螺旋給料機.
2臺配料車在同1個軌道上行走,分為左行、右行、左慢行、右慢行等行走動作.
每臺配料車占用3個停車位,共有36個停車位和左右各1個避讓空車位.配料車為2斗2秤,分為大斗和小斗,大斗容量為700kg,小斗容量為300kg.正常情況下,25號料倉到48號料倉用小斗配料,其余料倉用大斗配料.如果配料全部是粉料,則選擇25號料倉到48號料倉;如果全部是顆粒料,則1號配料車選擇1號料倉到24號料倉;2號配料車選擇49號料倉到72號料倉;如果配方中有顆粒料又有粉料,則1號配料車和2號配料車在給料時將有重疊的部分,兩車為避免碰撞,需要避讓,在路徑選擇上需要考慮.
3.2,系統(tǒng)構(gòu)成
3.2.1,硬件
1)給料部分.給料部分是從料倉向稱重設備中加料的執(zhí)行機構(gòu),選用電磁振動給料機、螺旋給料機、雙速電磁閥.
2)稱重部分.稱重部分由傳感器、標準連接部件、接線盒和稱量斗組成,與稱重儀表一起進行物料的稱量以及誤差的檢測.
3)排料設備.排料設備由排空閥門、電磁振動給料機、電氣振動閥門組成.
4)控制系統(tǒng).配料控制系統(tǒng)由稱量儀表、上位工控機、CRT顯示裝置、可編程序控制器、無線通訊設備及其他控制器件等組成。
5)校秤系統(tǒng).配料系統(tǒng)傳感器應定期進行調(diào)校,以保證系統(tǒng)配料精度.
3.2.2,配料車軟件和通訊軟件
采用STEfy7IN32對系統(tǒng)進行編程.
分析如下:首先開始進行各種初始化程序,對各存儲器的參數(shù)進行初始化,然后進行行車計算,當前位置不等于目標位置時,進行左行和右行操作,繼續(xù)判斷當前位置大于或小于目標車位,進而判斷是左行還是右行;當前位置等于目標位置時,進行左慢行和右慢行的操作,當目標車位是大斗對齊,而當前是小斗對齊時,則左慢行,反之則右慢行.當目標車位和當前車位相同,同時大斗對齊,小斗對齊也滿足時,則停車行走過程結(jié)束,進行定量給料或卸料操作.
判斷停車位是進料車位碼還是卸料車位碼(進料和卸料的車位有重疊的部分,為了避免混淆,采用不同的車位碼),從而實現(xiàn)進料或卸料操作.實現(xiàn)下混倉的流程與進料流程類似,這里不再贅述.
3.2.3組態(tài)軟件
WINCC(WindowsControlCenter)是公司專門為其工控產(chǎn)品配套編制的工業(yè)生產(chǎn)過程組態(tài)軟件,是在生產(chǎn)和過程自動化中解決可視化和控制任務的工業(yè)技術(shù)中心系統(tǒng)[5J.它具有開放型、全圖形化的人機操作界面,組態(tài)方便,操作簡單,能提供給用戶直觀的人機交互界面(HMI),并可以通過界面形式模仿跟蹤實際的生產(chǎn)流程;具有監(jiān)測、顯示生產(chǎn)過程中的參數(shù)、消息、報警、歸檔以及報表的功能模版
4,結(jié)論
該鎂金屬自動配料系統(tǒng)解決了以往系統(tǒng)的諸多不足,其配料精度符合要求,在惡劣環(huán)境下能長期、穩(wěn)定地運行,具有較高的可靠性和良好的抗干擾性.
本文源于網(wǎng)絡轉(zhuǎn)載,如有侵權(quán),請聯(lián)系刪除
深圳市卓禾儀器有限公司是一家專門從事稱重儀表和全自動包裝碼垛生產(chǎn)線的研發(fā)及生產(chǎn)的高新技術(shù)企業(yè),所生產(chǎn)的JY500系列稱重顯示控制器(包括配料秤儀表、皮帶秤儀表、包裝秤儀表、重量變送器等)高速高精度,使用壽命長。卓禾儀器有十數(shù)年的現(xiàn)場校驗經(jīng)驗,在業(yè)內(nèi)有良好的口碑,且有專門的售后工程師幫忙解決產(chǎn)品使用過程中遇到的技術(shù)問題,客戶可以放心省心順心的使用我司的產(chǎn)品。如果對我司的產(chǎn)品感興趣,歡迎咨詢。