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施耐德PLC在焦處理控制系統(tǒng)中的應(yīng)用(1)

1 引 言

    鋼鐵行業(yè)煤化工廠焦處理工藝存在著操作點(diǎn)多,設(shè)備分布比較松散的特點(diǎn),在滿足工藝要求的前提下,盡量減少勞動(dòng)定員和勞動(dòng)強(qiáng)度,是自動(dòng)化工程技術(shù)人員的課題。隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的飛速發(fā)展,充分利用自動(dòng)化及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)就可以得到解決。 

2 工藝描述

    在攀鋼煤化工廠1#焦?fàn)t易地大修項(xiàng)目中,整個(gè)焦處理按工藝流程可分為運(yùn)焦、篩焦和儲(chǔ)焦、放焦、焦處理除塵等幾部分,運(yùn)焦主要是完成從新1#焦?fàn)t生產(chǎn)處理的焦炭及時(shí)運(yùn)送出來;篩焦主要是將焦炭進(jìn)行篩選分為小于5mm、5mm~10mm、10~25mm、25~80mm、大于80mm等幾種不同規(guī)格的焦炭;儲(chǔ)焦主要是對(duì)篩選后的焦炭按照不同大小分別儲(chǔ)存放在不同的儲(chǔ)焦倉(cāng)內(nèi),放焦主要是根據(jù)煉鐵廠的需要,把焦炭從儲(chǔ)焦倉(cāng)內(nèi)放到皮帶運(yùn)輸機(jī)上運(yùn)送到不同的目的地,或者把焦炭從儲(chǔ)焦倉(cāng)內(nèi)放到火車或汽車等運(yùn)輸工具將不同規(guī)格的焦碳輸送給客戶。另外,由于焦炭在使用皮帶運(yùn)送過程中粉塵較大,為了保護(hù)環(huán)境和現(xiàn)場(chǎng)工人的身心健康,該系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一套除塵系統(tǒng)。

3 系統(tǒng)配置

    攀鋼煤化工焦處理工藝采用了施耐德電氣公司的Quantum系列控制柜作為過程控制系統(tǒng)。各控制分站負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和控制,并通過操作員站對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控管理,可對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和集中控制。

    3.1 系統(tǒng)硬件配置

    PLC系統(tǒng)的硬件配置如圖1所示。


圖1 焦處理控制系統(tǒng)硬件配置網(wǎng)絡(luò)圖


    (1) PLC控制柜

    施耐德電氣公司Modicon Quantum系列I/O架構(gòu)可用于三種主要體系結(jié)構(gòu),以滿足控制系統(tǒng)的要求:本地I/O、遠(yuǎn)程I/O(RIO)和分布式I/O(DIO),本系統(tǒng)采用遠(yuǎn)程I/O結(jié)構(gòu)。由于所控制的設(shè)備比較分散、距離較遠(yuǎn),另外,系統(tǒng)還采用光纖中繼器的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)RIO通信方式,這樣可以增強(qiáng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的抗雜波干擾能力,提高整個(gè)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換的穩(wěn)定性。

    攀鋼煤化工廠的焦處理控制系統(tǒng)共有5套PLC柜,其中1#主站安裝有一塊CPU板,其余均為I/O柜,并且1#、2#、5#柜內(nèi)各有2個(gè)分站,所以本系統(tǒng)共有一個(gè)主站和7個(gè)分站。

    主站有一塊CPU板,它可與Concept軟件兼容。為了便于與其他設(shè)備進(jìn)行通訊,安裝有一塊以太網(wǎng)模塊是140 NOE 771 11,它使用Ethernet TCP/IP協(xié)議與操作員站、工程師站進(jìn)行通訊,它的傳輸速率為10/100Mbps。

    系統(tǒng)上的每個(gè)分站都安裝有一個(gè)MA-0185-100分支器進(jìn)行,由于4#站和5#之間的距離較遠(yuǎn),為了確保通訊順暢,我們采用光纖、光纖中繼器進(jìn)行通訊。

    (2) 操作員工作站

    考慮到現(xiàn)場(chǎng)情況,本系統(tǒng)為實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),在中控室配有一臺(tái)操作員站,具體配置如下:

    CPU: pentium 4處理器,主頻2.4GHz。硬盤:80G,內(nèi)存:512Mb,網(wǎng)卡:100M,底板:PBP-13L4工業(yè)底板PW-300W,顯示器:三星21"CRT純平,52X光驅(qū),1.44M軟驅(qū),帶鍵盤和光電鼠標(biāo)。

    它與控制系統(tǒng)、工程師站組成以太網(wǎng),可通過TCP/IP協(xié)議與INTERNET網(wǎng)絡(luò)互連,使用戶可以在任何地方,通過INTERNET對(duì)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。

    (3) 工程師站

    工程師站的硬件配置與操作員站完全相同。當(dāng)操作員站發(fā)生故障時(shí),可以馬上通過設(shè)定操作人員權(quán)限,將工程師站轉(zhuǎn)換成為操作員工作站。

    3.2 系統(tǒng)軟件配置

    (1) PLC控制系統(tǒng)軟件

    本系統(tǒng)采用Concept V2.6版本的軟件包,它是基于bbbbbbs 2000平臺(tái)的工業(yè)軟件系統(tǒng),具有功能強(qiáng)大的編程組態(tài)功能。Concept非常易于組態(tài),所有地I/O模塊均可通過Concept進(jìn)行配置,在軟件中為每個(gè)模塊指定I/O地址,使得在配置中添加和更改模塊極為簡(jiǎn)單,不必因物理位置更改應(yīng)用程序。

    具有所有5種IEC61131-3編程語言,分別為順序功能圖表、功能塊圖、梯形圖、結(jié)構(gòu)化文本、指令表。根據(jù)工藝需要,我們采用功能塊圖語言編制應(yīng)用程序。

    (2) 操作員站軟件

    本系統(tǒng)采用悉雅特公司的1500tag服務(wù)器版監(jiān)控軟件(帶有Schneider Quantum IOServer)制作操作員監(jiān)控畫面。它是基于bbbbbbs 2000平臺(tái)的工業(yè)軟件,直接從PLC程序級(jí)輸入標(biāo)簽定義,可以有效的縮短開發(fā)時(shí)間,達(dá)到快速、便捷、準(zhǔn)確的目的,它可以自動(dòng)更新標(biāo)簽,確保與控制系統(tǒng)同步進(jìn)行,并保護(hù)數(shù)據(jù)的完整性,并支持當(dāng)前所有的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議,使得站與站之間的過程數(shù)據(jù)交換暢通無阻。

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