PLC和工控机在铜矿精矿联锁的应用潘强,朱劲洁(南昌耐林自动化有限公司,江西南昌本组成,分析PLC程序设计和工控机组态监控软件在应用中的几个典型问题。
1工艺特点精矿车间是铜矿选矿厂整个生产工艺的后一个环节,其由铜系统和硫系统构成。铜系统主要是对上级磨浮车间的铜矿石进行过滤处理,再由一组皮带将处理后的铜精矿运输至堆矿场。硫系统与铜系统大致相同,只是其处理的原矿为硫矿石。原精矿车间为满足生产工艺联锁要求,使用钮子工关,中继、延时继电器等电器来构成各设备之间的联锁,存在着故障率高,可靠性低,工人劳动强度大的缺点。
精矿车间为解决以上的缺点,提高生产线的可靠性及效率,满足企业提高设备技术含量的要求,采用了罗克韦尔自动化AB的SLC500系列PLC和研华工控机对精矿车间各设备的联锁控制进行自动化改造。此项目在2000年底运行调试完毕。经一段时间运行,证明该控制系统运行可靠,降低了工人劳动强度,减少了事故率,达到了预期的目的。
2系统组成精矿联锁控制系统应对设备进行良好的可控性,利用PLC和工业控制计算机对其进行实时监控管理。此系统基本组成如。
制器对现场的一次设备实行联锁控制,程控系统分铜系统、硫系统两部分。
操作员站选用研华工控机,软件开发平台选用罗克韦尔的工业应用软件,包括RSLgix500和RS-view32.RSLogix500是基于Windovs的,米用熟悉的梯形图逻辑对SLC500系列处理器进行编程,该软件提供了离线和在线编程,通过处理器和工控机232接口联接,方便的实现程序的上下载及修改调试工作。RSview32是一种能完成数据采集及控制、报警、图形数据显示等功能的完整工业自动化软件,该软件运行于WindowsNT环境下,通过RSview32定制人机界面项目,可以与其它罗克韦尔软件产品相互作用,建立自己的定制原则,选择能满足应用程序需求的产品来建立自己的项目。可实现在线修改,无须关闭工艺进程,节省大量时间等等。
精矿联锁控制系统数据通信系统采用AB的DH+工业局域网,通过它将SLC500和工控机连成网络,进行数据交换和共享。DH+是一种局域网络,是设计来支持工厂应用工程的远程编程,采用令牌传送方式,传输速率为大传输距离3000m,每个链路多可接64个设备。
该方案配置体现了分散控制系统的优点,即控制功能分散,操作管理集中。控制功能分散意味着系统实时响应加快和系统危险分散,操作管理集中便于集中进行管理。
精矿车间分铜系统处理和硫系统处理两部分,铜系统由135、7910皮带、8910过滤机和真空泵及5 6铜胶泵组成,正常生产启动顺序如下,9皮带―7皮带―5皮带―3皮带―1皮带,1皮带启动后,发过滤机和真空泵允许启动信号,过滤机及真空泵属同级设备,可根据现场情况任意启动89或10过滤机启动完成后,发铜胶泵允许启动信号,由现场操作员启动铜胶泵。硫系统工艺与铜系统基本相同,只是设备的数量和编号有所不同。
3PLC及其程序设计500系列采用两种硬件结构:固定式和模块式结构,固定式将电源中央处理器和输入/输出接口集中在一个单元,并提供一个2槽扩展框架增加其灵活性;模块或控制器使用户在组态系统时具有更高灵活性,其本身具有更强的数据处理能力和更多的I/O容量,可以设计和建立专门的控制器系统。SLC500系列中有的产品具备网络通讯能力,这些产品把支持网络的软、硬件内置集成于处理器模块中,如SLC5/03支持DH485网,SLC5/04支持DH+网,SLC5/05可直接支持以太网。因此SLC500系列属AB公司的中档产品系列,提供给用户多种选择。在上述工程中所使用的是连接DH+网络的模块或SLC5/04处理器,选择模块可以根据不同I/O点数增加扩展母板(大三块母板/30槽),输出、输入模块和存储器的精细分级,使其具备较强的配置适应力。
用梯形图语言来完成程序设计。梯形图语言是一种常用的PLC编程语言,通过各梯级逻辑的组合以完成现场工艺要求。
在程序开始需检测是否PLC在个扫描周期,如是,就运行初始化程序,对PLC的模拟量输入1746-N18,此模块可设定电压或电流输入,在应用时,需对其进行初始化设置)。然后根据生产工艺流程要求及操作规范,设计各部分联锁程序。按系统设计现场设备都设有集中和手动转换开关。在自动按顺序起动各设备前,所有的转换开关必须转换一次并打在集中的位置,然后发允许启动信号,PLC按工艺顺序启动各设备。按现场要求,各设备集中信号在联停或故障后,在下一次启动时,需将各设备切换开关重新转换一次,为实现这一目的,使用RSLgk500的OSR指令可方便完成,程序如下:B3:/l联停位故障位OSR指令是触发事件发生一次的保持型输入指令,当OSR指令前的梯级条件从假到真转换时,OSR指令将为真一个扫描周期。
模块进行初始化设置(本系蟒量截入模块选用shMgHuse.AUrightsreserved.响:"转第1巧)bookmark4另外,在各设备运行期间,需计算单次运行时间和累积运行时间,本程序应用PLCCPU的自激时钟脉冲和计数器指令相结合,完成在监控程序的设备累计计算。实现程序如下:163下降到5.2既减少了能源浪费,又净化了环境,有明显的经济效益和社会效益。第2台容量为12 000kW的发电机组也于1999年3月底投入运行,煤气调节范围更大,发电量也明显增加,至2001年底共发电25亿kW°h,为我厂创造了巨大的经济效益。
对水厂中心泵房和6水泵站水泵进行节能技术改造,安装了变频水泵,这种变频技术的运用,提高了泵房的供水质量,使供水质量得到了很大的改善,同时降低了能耗,节电效果达20以上,为能源节约,改善电能指标,降低设备故障也起到了巨大作用,也为这一技术今后的推广应用提供了一定的依据。同时对管道泄漏点采用美国的水泵密封材料,达到节电、节能目的。
应用系统节能观点做好全厂煤气平衡工作,我厂由于没有储气柜进行煤气调节,因此煤气的动态平衡问题显得更为困难,我厂设立了煤气调度,强化调度管理,合理调整煤气的流向,充分发挥生产设备的能力,提高设备作业率,在生产乳钢设备出现故障停机时,煤气有富余时,及时安排调节发电负荷,增开发电机组来进行煤气的动态平衡,减少了煤气的放散,将煤气波动减少到低限度2001年高炉煤气净回收率达945,焦炉煤气净回收率达95.5,比原来提高15左右。取得较好的效果。
配齐能源计量仪表,建立能源消耗统计报表。
配备好能源计量仪表是能源管理的基础工作,我厂从1978年开始对供、用能设备管线全部配备了各类计量仪表,各车间、炉台机窑能源计量检测率达98以上,对有些水测量点容易堵的现象,采用了先进的超声波流量进行测量。同时针对原来压缩空气收费低,存在浪费一点无所谓的现象,调整了收费标准,由原来0.02元/m3提高到0.10元/m3,减少了浪费现象。我厂努力提高供电功率因数,减少无功功率损耗,2001年赣西供电局就功率因数奖给我厂141万元。
建立和完善了生产能源月报表制度,使全厂的节能工作有布置、有检查、有反馈、有实效,把计量、节能管理与经济责任制挂钩,并将其层层分解,落实责任,严格考核。
4结束语我厂在节能降耗工作中虽取得一定的成绩,只能说明过去,与国家的政策法规,兄弟企业相比,还存在差距。展望未来任重道远,我们将继续依靠科技进步,走挖潜改造的路子,以节能降耗求效益,为我厂的节能降耗创出更大的效益。
(上接第16页):1/ACC4工控机监控管理软件设计工控机监控管理软件在AB工控机软件RS-view32平台下完成,RSview32是基于组件的,用于监视与控制自动化设备和过程的集成的人机界面软件。在众多的监控软件包中,RSview32是个在以下方面充分发挥微软技术优势的人机界面软件。
示;创建对象模型来显露部分核心功能,增强了RSview32与其它以组件为基础的软件产品的互用支持OPC标准,可以快速、可靠地与众多不同生产商制造的硬件设备进行通讯。并可作为OPCSever向其它OPCClient提供数据服务等等。
在精矿联锁控制中,我们将现场各级设备,按工艺流程做在显示器画面中,通过PLC和RSLinx将各设备状态直接采集到RSview32中,可做到在控制室对各级设备的集中直观监视和控制,对故障设备的情况判断,可提高设备利用率,减少工人劳动强度,并提高整个生产工段的设备可靠性。
5结论在自动化水平越高的今天,在各种大中控制系统中单机使用PLC的时代已经过去,其与工控机的结合,甚至计算机网络化是必然趋势,因其大大提高了生产的控制和管理水平。