可编程控制器在球团生产烘干系统工艺中的应用.pdf

第 3 2卷第 5期 2 0 1 1年 l 0月 华北水利水 电学院学报 J o u r n a l o f No r t h C h i n a I n s t i t u t e o f Wa t e r C o n s e r v a n c y a n d Hy d r o e l e c t r i c P o w e r Vo 1 ．3 2 No ． 5 0c t ．20l 1 文章 编号 1 0 0 2 5 6 3 4 2 0 1 1 0 5 0 0 7 7 0 3 可编程控制器在球 团生产 烘干 系统工艺 中的应 用 梁德 成 ，张 研 ，段 宝 江 1 ． 华北水利水 电学院 ， 河南 郑州 4 5 0 0 1 1 ； 2 ． 河南建 筑职业技术学院 ， 河 南 郑州 4 5 0 0 0 7 摘要 在球 团生产 工艺 中有一些设 备的控制过程相 同 ， 开 发程序时为 了缩短 研发周期 、 降低成本 ， 根据功能 块 的工作 特点 ， 控制过程相 同的设备可 以统 一调 用相同的功能块． 设计 了一 款可编程控制器 ， 把经常使用 的子 程序放在 功能块 中 ， 并介绍 了其在酸性球 团生产 工艺环节 烘干系统 中的应用． 关键 词 烘干系统 ； 功能块 ； 数据块 1 概 述 年产 6 0万 t 酸性球团矿球团生产线 的主要生 产车 间包 括配 料 系统 、 烘 干 系统 、 润 磨 系 统 、 混 料 系 统 、 造 球 系 统 、 筛 分 系 统 、 链 蓖 机 回转 窑 焙 烧 系 统 、 热 返系 统 、 生 返 系统 、 除尘及 卸 灰系统 、 环 冷机 系 统 、 主 引风 系统 、 回热 系统 、 成 品储 运 系统 和 制 粉 喷 煤 系统 ． 烘干系统中的一些设备具有相同的控制要求 ， 在编写包含经常使用的子程序 时， 可以放在功能块 F B 和 功 能 F c 中编 程 ． 在 调 用 时 需 要 指定 一 个 背 景数 据块 来 保 存 F B的 实 参 和 静 态 数 据 ， 其 中 数 据是 自动生成的， 且功能块被执行完成后 ， 它的背景 数据块 中的数据不会丢失⋯． 当需要对程序 的某部分频繁调用时 ， 可以使用 分 配 了参数 的块 ， 这样 做有 下列 优 点 程 序 只需 生 成一 次 ， 它显著 地减 少 了编程 时 间 ； 该块 只在用户存储器中保存一次 ， 它显著地降低了 存储 器 用量 ； 该块 可 以被程 序任 意 次调用 ， 每 次使 用 不 同 的地址 ． 该块 采用 形式 参数 i n p u t ， o u t p u t 或 i n ／ o u t 参 数 编 程 ， 当 用 户 程 序 调 用 该 块 时 ， 要 用 实 际 地址 实 际参数 给这些 参数 赋值 ． 2烘干系统 的组成 主要设备 有烘干炉 、 烘干炉 润滑站 、 振 动给料 机 、 大倾角皮带 、 沸腾炉鼓风机 、 圆盘给料机． 主要设 备功 率 烘 干炉 为 7 5 k W ， 烘干 炉润 滑站 为 5 ． 5 k W， 给料 机为 1 ． 5 k W， 大 倾 角 皮 带 为 1 5 k W ， 沸 腾 炉 鼓 风机 为 5 5 k W， 圆盘给 料机 为 1 ． 1 k W． 3 烘干系统的工艺流程 烘 干 系 统燃 料 部 分 首先 应 满 足启 动 条 件 ； 先启 动 圆盘 给料 机 ， 圆盘 给 料 机 运 行信 号 输 出后 启 动 大 倾角皮带 ， 大倾角皮带运行信号输 出后启动振动给 料机 ； 沸腾炉鼓风系统风机单体设备启动． 烘干机启 动 是在 烘 干机润 滑 站 满 足 启动 要 求 后 ， 才 允 许启 动 烘 干机 ； 同时润 滑站 的油 压信号 、 运 行信号 要 与烘 干 机 进行 连锁 控制 ， 烘 干系 统启动 完毕 ， 信号 送 配料 系 统 工艺 流程 如 图 1 所示 ． 图 1烘干 系统工艺流程 3烘干系统控制 启 动烘 干系统 需要 将烘 干 系统 自动运 行常 开触 点闭合 ， 振动给料机、 大倾角皮带、 烘干机 以及 P 一1 皮带 的各个常开触点都闭合． 停止烘干系统则相反 ， 需要 与 除 了烘 干 系统 自动运 行 以外 的 4个设 备 的常 收稿 日期 2 0 1 1 0 6 2 9 作者简介 梁德成 1 9 6 4 一 ， 男 ， 河南登封人 ， 教授 ， 硕导 ， 主要从事工业控制技术方面 的研究 7 8 华北水利水电学院学报 2 0 1 1 年 1 0月 闭触 点 串联 ． 实 际生 产 中因 为 原料 的大 小 不 一致 ， 所 以在 振 动给料 环 节增 加 了 一个 振 动 筛 给 料 工 艺 ， 它 会 把 符 合要 求 的原料 输送 给烘 干机 ， 把 不符 合 要 求 的原 料 筛选 掉． 由于工 艺 过 程 的 要求 ， 振动 筛 选 机 的启 动 和停 止是 在振 动 给料机 、 烘 干 系统 启 动 和停 止 5 s 之 后 ， 所 以在程 序 中设 置 了 2个 触发 保持 型 接通延 时 定 时 器 s t a r t D e l a y T i m e r ， S t o p D e l a y T i me r ， 延 迟 时 间 为 5 s ． 这 个延 迟 时 间是在 实 际 中根 据 具体 的现 场 生 产 状 况经 过反 复调 试 后设 定 的． 在 定 时器 S t a n D e l a y T i m e r 的设 置输 入端 串 联 有 振动 给料 机 、 烘干 系统 自动 、 烘 干 系统 自动启 动 以 及 来料 方 向设备 的常 开 触 点 ． 如 果 这 些 触 点 由 0状 态 变 为 1状 态 将 触 发 定 时 器 ， 且 在 延 迟 5 s后 由 O n e T i me B i t l 检测到定时器有高 电平输 出 只在 1 个 C P U扫描 周 期 内有 效 ， 将 触 发 S t a r t 启 动振 动 筛选 机 ． 定 时器 的复 位 输 入 端 连 接 有 O n e T i m e B i t l和 E m e r g e n c y S t o p 烘 干 系统 紧 急停 止 的 常开 触 点 ， 串 联 O n e T i m e B i t l常 开触 点 的 目的是在 定 时器 达 到预 设的定时值后 由 O n e T i m e B i t l的常开触点闭合使定 时器 的 时间 当前 值 和 定 时 器变 为 0状 态 ． 而无 论 定 时值 是 否 达 到 预设 时 间值 ， 只要 E m e r g e n c y S t 0 p的 常 开触 点 闭合都 会 使 定 时 器 复 位． 它 表 示 如果 烘 干 系统出现故障或者 因为某种工艺要求停止 ， 就会使 得振动筛选机立刻停止往烘干机运送原料． 因为操 作 流程 以 及 生 产 连 续 性 的 要 求 ， 在 S R 触 发 器 样 S t a r t 的 S输 入 端 并 联 有 手 动 启 动 模 式 Ma n u a 1 ． S t a r t 的常 开触 点 ． S R触 发 器 S t a r t 的 R 输 入 端 连 接 另 一 个 触 发 保持 型 接 通 延 时定 时器 s t o p D e l a y T i me r ， 在 此 定 时器 设 置 s t o p D e 1 a y T j me r 的输入 端 S端 串联 有 烘 干系 统 自动 A u t o 、 烘 干 系 统 自动停 车 A u ． t o S t o p 以 及 振 动 给 料 机 连 锁 R e m o t e 的 常 开 触 点 ， 另 外还 有 一个 大倾 角皮 带运 行 的常 闭触 点 ， 其 对 应 的是常 开触 点 S y s S t o p C o n d i t i 0 n I 4 ． 如果烘干系统 停止工作以及大倾角皮带停止 运 行 ， 则 触 点 A u t o S t o p ， s y s s t 0 p C o n d i t i o n由 0状 态 变 为 1状 态 就会启 动 定 时器 ． A u t o S t o p表示 生 产 工 艺 流 程 中正 常 的停 止 ； 而 E me r g e n c y S t 0 p表 示 非 正 常停 止 ， 意味 着可 能有 事故 发生 需要 紧 急处 理． 定 时 器 S t o p D e l a y T i me r 的输 出端通 过一 个 边 沿检 测 指 令 上 升沿 检 测线 圈 O n e T i m e B i t 2只在 1 个 C P U扫 描 周 期 有 效 与 S R 触 发 器 的 R 端 连 接 ， 用 于 复 位 S R触 发 器． 烘 干 系统 的控 制程 序 网络 1 A ”HGXT／Aut o ” A ” ZDGL J ／Ru n n i n g” A ” D Q J P D ／ R u n n i n g ” A O ” HGJ ／ R u n n i n g ” 0 A ”PT PD／Run n i n g ” AN ”HGJ ／Run n i n g ” A ” P1 PD／Ru nn i n g ” ”HGXT ／S t a r t F 1 a g ” A ”HGXT／Au t o” AN ” ZDGL J ／Ru n n i n g’’ A N ” D Q J P D ／ R u n n i n g ” A ON ” HG J ／ Ru n n i n g ” O AN ” HGJ ／ Ru n n i n g ” AN ”P TPD／Ru n n i n g” AN ”P1 PD／Ru n n i n g” ”HGXT／S t o pF 1 a g” 网络 2 A A A Re mo t e A Au t o A I } Au t o S t a r t A S v s S t a r t Co n d i t i o n L S t a r t S 5 T i me SSS t a r t De l a y Ti me r A O One Ti me Bi t l O Eme r g e nc y S t o p R S t a r t De l a y Ti me r NOP 0 NOP 0 A S t a rtDe l a y Ti me r F P On e Ti me Bi t l 0 第 3 2卷第 5期 梁德成 ， 等 可编程控制器在球 团生产烘 干系统工艺中的应用 7 9 A Re mo t e A Ma n u a l S t a r t S S t a r t 4 结 语 在烘干系统中运输原料主要靠大倾 角皮带 、 旁 通 皮 带和 P 一 1 皮 带 ； 其 启 动 、 停 止 控制 以及 连 锁 保 护 等 工作原 理 和振 动 筛选 机是 相 同 的． 因此 把 振 动 筛选机的启停程序设计为功能块 ， 在大倾 角皮带启 停程序 中调用此功能块 ， 但其功能块 的外部输人信 号不一致 ， 即启停条件不同． 这样做的优点是对于复 杂的功能 ， 例如控制 系统 、 工作模式的选择等， 可以 避 免重 复 编 程 ， 减 少工 作 量 、 优 化 资 源 配 置 注 意 虽然 调 用 相 同 的 功 能 块 ， 但 其 对 应 的 数 据 块 不 同． ． 参 考 文 献 [ 1 ]梁德成 ， 刘 风雷 ． 基于 P L C与 K I N G V I E的啤酒 硅 藻 土 过滤机监控 系统 [ J ] ． 酿酒科技 ， 2 0 0 8 1 1 6 5 6 6 ． [ 2 ]廖常初． P L C编程 及应用 [ M] ． 北京 机械工 业 出版 社 ， 2 0 02． [ 3 ]王永华． 现 代 电气 控制 及 P L C应 用技术 [ M] ． 北京 北 京航空航天大学 出版社 ， 2 0 0 3 ． [ 4 ]梁德成 ， 朱学 军． 可编程控制 器在 小型汽轮 机保护 系统 中的应用 [ J ] ． 华北水利水 电学 院学报 ， 2 0 1 1 ， 3 2 1 6 5 67 Ap pl i c a t i o n o f PLC t o Dr y i ng S y s t e m i n Pe l l e t i z i n g Pr o du c t i o n L I ANG De c h e n g ，Z HA NG Ya h ，DUAN Ba o ． j i a n g 1 ． No r t h C h i n a I n s t i t u t e o f Wa t e r C o n s e r v a n c y a n d Hy d r o e l e c t r i c P o we r ，Z h e n g z h o u 4 5 0 0 1 1，C h i n a； 2 ． He n a n T e c h n i c a l I n s t i t u t e o f C o n s t r u c t i o n ，Z h e n g z h o u 4 5 0 0 0 7，C h i n a Abs t r ac t The c o nt r o l p r o c e s s e s o f s o me e qu i p me nt s a r e s ame i n pe l l e t i z i n g pr o du c t i o n t e c h n o l o g y．Thu s，i n o r d e r t o s h o r t e n d e v e l o p me n t c y c l e s a n d r e du c e c o s t s wh i l e p r o g r a mmi n g，a c c o r di n g t o t he wo r k c h a r a c t e r i s t i c s o f f u nc t i o na l b l o c k s，t he e qu i pme n t s wi t h s a me c o n t r o l p r o c e s s c a n c a l l t h e s a me f u n c t i o na l b l o c k．Th u s a ki n d o f PLC wa s de s i g ne d t o p ut t he s u b pr o g r a ms i nt o f un c t i o na l b l o c ks，a nd i t s a pp l i c a t i on t o t h e dr y i n g s y s t e m i n a c i di c p e l l e t i z i n g pr od u c t i o n wa s de s c r i be d i n t hi s p a pe r ． Ke y wor d sd ryi ng s y s t e m ；FB；DB 责任 编辑 蔡洪涛