称重带式给煤机控制方案.doc

称重带式给煤机控制方案一、 工作原理本系统由30台称重带式给煤机、西门子300型PLC及工控机等部分组成.整个系统由两条生产线组成，每条线一台PLC控制，左侧16台配料秤（低硫原煤3台秤，高硫原煤3台秤，低硫中煤3台，高硫中煤3台,成品煤22共4台秤），同一时间最多8台秤进行配煤.右侧14台配料秤（低硫肥煤3台秤,高硫肥煤3台秤,低硫焦煤3台，高硫焦煤3台，成品煤2台秤），同一时间最多5台秤进行配煤。两条生产线共有三十个下料仓,落煤仓口由电液闸门控制开闭,由变频器控制给煤机转速，将不同的煤下到皮带输送机上，当物料经过秤体的有效称量段时,物料的重量通过称重计量载台上方的计量单元，作用在称重传感器上，称重传感器产生与重量成正比的重量信号A kg/m；同时安装在回程皮带上的测速传感器检测出皮带运行的速度并转换成脉冲信号B m/s,将这两个信号输入到CFC201P演算控制调节器进行乘法运算并进行数据处理，就可以得出，A kg/mB m/sAB kg/sQ t/h，即可将瞬时流量值及累积量显示出来.同一配方启动哪几台皮带机、配料量大小由PLC通过485或ProfibusDP方式传送给称重仪表同时按顺序启动皮带，PLC对接收到的称重仪表发来的数据进行计算处理，与上位机发来的配方进行运算，将测定信号与预先设定的信号进行比较，其偏差值经PID调解后发出控制信号,通过变频器改变驱动电机转数，调解给煤机转速，完成系统配料（或将配料设定值发送给仪表，积分及微分系数在仪表上进行设置，由仪表输出420mA信号给变频器控制皮带转速)，PLC可将采集各种运行及报警信号，同时传递给两台上位机完成存储、报警提示、绘制各类曲线、打印各种报表等功能,同时通过上位机进行配方设置，将命令发给PLC，由PLC进行集中控制管理。二、 系统框图 系统框图三、 产品技术说明3。1、系统组成：配煤系统由以下几部分组成：物料计量、PLC控制系统、微机操作、变频调速四大部分。 物料计量：计量装置是我公司在引进、消化日本大和制衡株式会社和西德申克电子皮带秤的基础上，根据用户的要求,独立开发的集计量和控制为一体的闭环控制系统。称量框架采用悬浮式等多种方式传力结构形式供选择.精度高,动态性能好。采用高精度称重传感器,应用国外(日本大和制衡)先进技术生产制造，采用高强度合金应变体，金属全密封充惰性气体工艺，非直线性测试和温度补偿等工艺过程，全部采用计算机进行计算和控制.因此，精度高、质量可靠，在正常使用情况下，可保寿命10年以上。速度传感器：日本大和先进技术制造，速度传感器就是速度检测装置，是把皮带速度转变成脉冲信号的装置.敏感元件采用无触点结构。演算控制器:CF201P采用了先进的模拟放大器系统及数字控制系统,从而使仪表的稳定性及可靠性得到充分的提高，瞬时流量值通过485通讯或Profibus-DP信号上传给PLC。控制系统：本系统的核心控制器件采用西门子公司的PLC300系列，它的CPU模块为CPU313、编程软件采用STEP7v5。4以上版本软件。 上位机为IPC研华工控机（包括液晶显示器、打印机)，山特UPS电源，采用组态软件编程.电机的变频器为ABB品牌。3。2、上位机功能3。2.1采用WINCCV6.2以上组态软件，通过以太网与PLC通讯进行数据采集，可实时动态模拟整个配料流程,可实现对瞬时流量和累计量的数据采集，显示变频器转速，动态画面逼真,界面友好。将总给料设定，配比设定、延时开停机、参数设定发送给PLC；5.2。2系统满足由30台配料秤组成两条生产线配料系统，各自独立运行，可以进行手动、自动配料切换功能，即可以计算机操作也可以控制柜前操作，能够识别电控柜的工作状态，当为自动控制时按设定配方进行配料任一台有问题时，自动切换备用秤工作，提示故障报警。5.2。3可根据皮带长度及电机速度来设置启动延时时间，预置控制量、延时启停，根据生产要求，程序可以设置最佳开关时序，较好解决料头、料尾及剩料问题.各种料混合一致，确保配料合格率;5。2。4微机自动记录运行，操作情况；5。2.5增加手动配料计算功能，可随时查阅；5.2。6工业计算机通过以太网与PLC通讯采集现场仪表实时数据，可通过计算机模拟操作盘远程操作仪表；5。2.7可根据每小时下料时间报表或批次下料报表，显示各皮带配料情况；5.2.8可根据条件选择查询单一料种的下料量;选择查询某一时间段内的下料量；5.2。9保存每个批次中各个料种的累计量;5.2.10可动态显示实时配料曲线、配料棒状图及历史曲线；5。2.11系统可查询打印班报表、日报表、月报表,可以实时随机及定时打印班日报表；5.2.12软件和硬件之间具有连锁互锁功能，提高安全性、可靠性；5。2.13定时存盘功能，用户权限设置，操作员操作记录。用户分级管理，分管理员、车间管理员、操作员三级，登陆密码验证;5。2。14当系统各测量单元出现故障时,工艺流程主画面将以警示色提醒用户，按下相关键后，可由液晶显示器显示故障代码；当系统出现空仓或给料机堵料而无法下料时,工艺流程画面也以警示色提醒用户，同时出现声音报警，提醒用户及时处理。5.2。15 选煤厂集控系统可远程控制。5.3 控制功能5.3。1由PLC实现各配煤电机的启动和停止；电机、皮带的顺序控制;配煤流量的瞬时、累计流量的计量；给煤机速度的自动控制,实现配料自动控制。 控制电液平板阀门开关；5。3。2由PLC实现流量信号的采集、计算并与给定流量比较将误差量按照控制算法进行计算，转换成420mA模拟量信号,发送给变频调速器,调节电机转速从而改变当前下料量，确保精度。5.3.3由PLC自动检测输送机备妥、启动、运行、故障报警等信号采集,液压站信号：1开到位，1关到位，2#开到位，2关到位，过载，备妥信号 输入信号 10点输出 启动信号，报警指示灯驱动，手动、自动状态指示灯。液压站信号：启动油泵电机，停止油泵电机。1开阀,1#关阀,2开阀，2关阀. 输出信号10点智能提供事故信号,满足配料工艺要求。 按10预留5.3.4 具有手动自动控制功能。5。3。5 配煤系统运行中各台给煤机实现连锁,即单台给煤量不足时启动备用秤，若某种煤3台秤均不能满足要求时立即停车。5.3.6电控柜有集中控制柜和就地控制柜.在正常生产过程中，如果进行上位机操作，应将“集中/就地”开关置于集中状态，这个时候由上位机统一进行启停。如果由现场进行给煤机启停工作的时候，集中/就地选为就地状态,这个时候由现场操作员对机旁箱上的启动、停止按钮进行圆盘的启停工作;当手动/自动开关置于手动状态的时候，由机旁箱上面的可调旋钮进行圆盘调节，置于自动状态的时候由上位机自动进行圆盘调节，圆盘的调节速度可由机旁箱上面的频率表作为参考。从控制方案实施可见：配料系统以PLC控制为核心，计算机为输入输出设备，工控机机系统出现故障时，系统除打印报表功能无法实现外,其它控制部分均能正常工作,对整个配料系统无影响。由于在设计时将控制分散到控制模块而将管理集中在工控上位机中，因此系统不仅保证了高可靠性的控制功能,而且又具有良好的用户界面和管理功能，在硬件设计中考虑了配料控制模块的可维护性，用户只需要较少的微机及控制理论知识、维护经验，就能及时方便地确保整个自动配煤系统连续可靠的运行。6