基于西门子 PLC 的烧结厂成品筛分自动控制系统.pdf

第 l 期 总第 1 8 2期 2 0 1 4年 O 2月 机 械 工 程 与自 动 化 MECHANI CAL ENGI NEERI NG ＆ AUT MAT1 0N No．1 F e b ． 文章编号 1 6 7 2 6 4 1 3 2 0 1 4 0 1 0 1 6 6 0 2 基于西 门子 P L C的烧结厂成 品筛分 自动控制系统 周 林 唐 山钢铁集团 微尔 自动化有 限公 司，河北 唐 山0 6 3 0 0 0 摘要 介绍 了烧结机成 品筛分 自动控制系统 的组成 、配置及各项 控制 功能的设 计思想和 实现方法 。该控制 系 统结构简单清晰。控制效果 良好。 关键 词烧结机 ；成 品筛分 ；P I C； 自动控制 中图分类号 T P 2 7 3 T F 8 0 2 ． 6 7 文献标识码 A l烧结 厂成 品筛分 工艺 烧结 是钢 铁生 产工 艺 中的 一个 重 要 环节 ， 烧 结 厂 的产品烧结矿成品 经烧结而成的有足够强度和 特定粒度的烧结矿 可作为高炉炼铁的熟料 。 烧结生产系统大体分为燃料及破碎系统 、 配料系 统 、 混合制粒系统、 烧结系统和成品筛分系统等 。通过 自动配料系统 ， 在配料室将 自产精矿 、 外购矿、 生石灰 、 石灰石 、 无烟煤、 焦粉等按一定配比要求进行配料。混 合制粒系统是将配好 的烧结原料混匀 、 加水润湿 、 制 粒， 得到成分均匀、 透气性好的烧结混合料， 然后均匀 布到台车上进行烧结。点火器所用燃料为焦炉煤气 ， 当 台车移 动至 点火 器下 ， 表层混 合料 中的燃 料被 点燃 ， 抽风烧结过程开始 。烧结机台车出点火器后 ， 烧结料 表层燃烧形成燃烧带 ， 随着台车逐渐向前移动 ， 由抽烟 机经 台车下面的风箱进行抽风 ， 在抽风的作用下 ， 燃烧 带向下移 ， 当移至台车篦条处 时， 台车也行走 到机尾 ， 从而完成了整个烧结过程 。烧结台车上卸下的烧结矿 饼， 由机尾的破碎机进行热破碎 ， 由偏心热振动筛进行 筛分 ； 筛下为热返矿 O mm～5 mm ， 经热链板机运至 热返 矿仓 ， 再 由热返 矿 圆盘给料 机送 到混合 料皮 带 ； 筛 上热烧结矿进入环式冷却机由 4台鼓风机进行鼓风冷 却。经冷却后的烧结矿再经冷矿振动筛筛分后 ， 分别 将大于 2 0 mm的烧结矿供给高炉， 1 0 mm2 0 mm烧 结矿 一部 分作 为铺底 料 运 至烧 结 机 ， 另一 部 分 运 往 高 炉 ， 5 mm～ 1 0 mm 为小 成 品送 往 高 炉 ， 小 于 5 mm 部 分作为返矿与混合料进入一次混合机 。烧结及成 品筛 分工艺流程图见图 l 。 2 成 品筛 分控 制 系统 配置 图 唐山某烧结厂成品筛分系统采用 l台烧结机配 2 条成品线 ， 一备一用。这样通过公用皮带 L S 一 2可实现 两条 成 品线 的 下料 ， 每条 成 品线 由 2套 成 品 筛 及 相应 皮带组成 ， 成品筛分系统控制人机界 面如图 2所示 。 控制设备选用德国 S I E ME NS公司的 P L C系列可 编 程序控制器。成品筛分系统配有一 台上位机和一 台下 位机， 通过 数据通 讯网络彼此 相连。下位 机的 C P U 模 板采 用 S I MAT I C S 7 4 0 0 P L C， 上 位机 采用研 华 P I I 工 控 机 ， 操 作 系 统 为 Wi n d o ws XP ， 组 态 软 件 采 用 S I MATI C Wi n C C 6 ． 0 ， 其图形化界面可动态显示现场 各种设备的运行状态和系统运行的各种参数 ， 操作人 员可以通过用 鼠标 点击按钮来控制现场设备 的启停 ， 更改系统 的运行参数 ， 操作简单明了， 具有 良好的人机 界 面 。下位机 系 统 采 用本 地 主控 制 站 和 远 程 I ／ 0， 主 站和远 程 l ／ o 的通 讯 采 用 P RO F I B US D P现 场总 线 。 主站为 S 7 4 0 0 P I C， 由 电 源模 板 、 C P U 模 板 、 闭 环 控 制模板 、 信号模 板和扩展模板组成 。其 C P U 模板采 用 C P U l l 6 2 D P， 内置支持多点通讯的 MP I 接 口， 并 能通过 P R OF 1 B US D P总线与远程分布式 l ／ 0或现场 智能仪表通讯。成品筛分控制系统配置图见图 3 。 图 l 烧 结 及 成 品 筛 分 工 艺流 程 图 3 软件 系统 本系统有 4种操作状 态 顺启、 顺停、 急启 、 急停。 顺启和急启用于顺料流方向按一定时间间隔依次启 动 相关设备。顺序停止用于逆料流方向按一定 时间间隔 依次停止相关设备。急停用于立即停止所有在线设备。 设备启动由下到上， 逐一开始 ， 顺序如下 胶带机 收稿 日期 2 O l 3 0 6 1 8 ；修网 日期2 0 1 3 0 8 1 8 作者简介 周林 1 9 7 8 一 ，男 ，河北店I h人， 工程师，本科 ，主要从事钢铁 ll 动化等方面的技 术工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 4年第 l期 机 械 工 程 与自 动 化 1 6 7 C P 一 2 P 一 7 一胶带机 C P l P 一 6 一胶带机 L S - 3 一胶带 机 P l O 一胶带机 L 4 一振动筛一胶带机 L S 一 2 一胶带 机 L S l 一胶带机 Z 3 1 。 Q二工E[二o‘ 成品系统 ．Q 二二 E[ ． 1 系统 2 系统 ● 冷返矿 辅底料 成品 料 图 2 成品筛分 系统控制人机界面 图 3 成 品筛 分控 制系统配置图 设备停止与启动顺序相反， 由上到下 ， 逐一结束 ， 依次为 胶带机 Z 3 1 一胶带机 L S l 一胶带机 L 2 一 振动 筛 一胶 带 机 L S 一 4 一胶 带 机 P 一 1 0 一胶 带 机 L S 一 3 一 胶 带 机 C P 一 1 P 一 6 一胶 带机 C P 一 2 P 一 7 。 下面仅以 C P l胶带为例说 明其 控制流程 图， 见 图 4 ， 其他大同小异。 图 4 C P 一 1 胶 带的控制流程图 4结束 语 唐山某烧结厂成 品筛分 自动控 制系统投入 生产 后， 一直运行平稳， 且系统具有灵活的控制模式和操作 方式， 操作方便、 故障率低 、 控制精度高， 满足了工艺要求。 参考文献 [ 1 ] 范小慧。 申炳听． 烧结生产自动控制新技术 上 [ J ] ． 烧结 球 团 ， 2 0 0 2 ， 2 7 1 2 8 3 2 ． [ 2 ] 冯 国辉 ， 程 胜福 。 张铁梁． 韶钢 3 6 0 m 烧 结机工程 的设 计 特点及试生产[ J ] ． 烧结球团 ， 2 O 0 5 ， 3 0 4 5 - 8 ． [ 3 ] 程武山． 马钢三烧混合料加水控制系统[ J ] ． 烧结球团． 1 9 9 9． 2 4 5 4 0 4 3 ． Au t o ma t i c Co nt r o l S y s t e m Ba s e d o n Si e me ns PLC f o r Pr o d u c t S c r e e n i n g i n S i nt e r i n g Pl a nt ZH0U Li n Ta n g s ha n I r o n a n d S t e e l Gr o u p Co ．，Lt d ．，Ta n g s h a n 0 6 3 0 0 0，Chi n a Ab s t r a c t Th e p a p e r i n t r o d u c e d t h e c o m p o s i t i o n．c o n f i g u r a t i o n a n d c o n t r o l f u n c t i o n o f a u t o ma t i c c o n t r o l s y s t e m i n s i n t e r i n g p l a n t ’ S p r o d u c t s c r e e n i n g ．Th e d e s i g n i d e a a n d r e a l i z a t i o n me t h o d o f t h e c o n t r o l s y s t e m i s s i mp l e a n d c l e a r a n d t h e c o n t r o l e f f e c t i s b e t t e r ． Ke y w o r d s s i n t e r i n g ma c h i n e ；p r o d u c t s c r e e n i n g ；P LC；a u t o ma t i c c o n t r o l 上 接 第 1 6 5页 Ap p l i c a t i o n o f DP ／ DP C o u p l e r i n S t r a i g h t e n e r S y s t e m a n d Ro l l Ch a ng i n g S y s t e m CHEN Ya n - l i Au t o ma t i o n De p a r t me n t ，S h a n d o n g I r o n a n d S t e e l Gr o u p L a i wu Br a n c h，La i wu 2 7 1 1 0 4，Ch i n a Ab s t r a c t Th e a u t o ma t i c c o n t r o l s y s t e m o f t h e s t r a i g h t e n e r i n t h e h e a v y H b e a m r o l l i n g l i n e i n c l u d e s t h e s t r a i g h t e n e r c o n t r o l s y s t e m a n d t h e r o l l c h a n g i n g c o n t r o l s y s t e m．Th e f i r s t s y s t e m c o mp l e t e s t h e s t r a i g h t e n i n g o f H b e a m． a n d t h e r o l l c h a n g i n g s y s t e m c o mp l e t e s t h e r o l l e r c h a n g i n g f o r e a c h t y p e o f H b e a m． TWO i n d e p e n d e n t c o n t r o l s y s t e m a r e c o n n e c t e d t o g e t h e r t h r o u g h t h e S I M AT1 C Dp ／ DP o f S i e me n s c o mp a n y，t o c o mp l e t e a h e a v y H b e a m s t r a i g h t e n i n g p r o c e s s ． Ke y wo r d s s t r a i g h t e n e r ；DP／ DP Co u p l e r ；n e t wo r k c o u p l e r ；o p t i c a l b u s t e r mi n a l 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m