西門子PLC方案在張家港海螺帶輥壓機(jī)的水泥粉磨系統(tǒng)

　　項(xiàng)目簡(jiǎn)介

　　安徽海螺集團(tuán)是1997 年成立的大型國(guó)有企業(yè)集團(tuán)，是我國(guó)目前最大的建材生產(chǎn)企業(yè)集團(tuán)。張家港海螺水泥有限公司是安徽海螺水泥股份公司于1998 年9 月成立的水泥粉磨企業(yè)。本項(xiàng)目于2001 年4 月開(kāi)工建設(shè)， 有兩套Φ4.2x11M 帶輥壓機(jī)，配料庫(kù)、水泥庫(kù)及萬(wàn)噸碼頭同步建設(shè)，2002 年4 月建成投產(chǎn)。

　　控制系統(tǒng)介紹

　　1) 系統(tǒng)控制范圍

　　原材料入庫(kù)、輸送—水泥粉磨(I、II 線) —水泥出庫(kù)及包裝系統(tǒng)。

　　· 原料儲(chǔ)存及輸送工藝流程：石膏破碎及輸送→礦渣入庫(kù)→石灰石入庫(kù)→熟料輸送入庫(kù)→原料入磨頭倉(cāng)收塵器→原料入磨頭倉(cāng)→熟料入磨頭倉(cāng)→石膏入磨頭倉(cāng)→石灰石入磨頭倉(cāng)→礦渣入磨頭倉(cāng)

　　· 水泥磨機(jī)工藝流程：

　　磨稀油站→水泥入庫(kù)→水泥磨→水泥磨控制→磨輥壓機(jī)→物料入水泥磨/ 輥壓機(jī)→粉煤灰入水泥磨

　　· 水泥出庫(kù)及包裝工藝流程：

　　庫(kù)頂收塵→水泥庫(kù)頂斜槽風(fēng)機(jī)控制→水泥入庫(kù)

　　2) 自動(dòng)控制回路

　　· 粉磨1 中及粉磨1 尾。

　　· 水泥小倉(cāng)倉(cāng)重控制系統(tǒng)。

　　· 粉磨1 尾負(fù)壓控制系統(tǒng)。

　　· 粉煤灰小倉(cāng)固

　　體流量計(jì)控制系統(tǒng)。

　　3) 順控停機(jī)時(shí)間

　　為確保設(shè)備安全和空負(fù)荷啟動(dòng)，需對(duì)設(shè)備停機(jī)時(shí)間進(jìn)行規(guī)劃。

　　· 原料調(diào)配及輸送。

　　· 水泥粉磨。

　　· 石灰石及輔助原料入配料庫(kù)。

　　· 水泥儲(chǔ)存及輸送。

　　4) 水泥粉磨控制系統(tǒng)介紹及配置

　　系統(tǒng)監(jiān)控軟件為西門子WINCC 5.0，控制系統(tǒng)選用德國(guó)西門子公司SIMATIC S7-400 控制器及ET200M I/O進(jìn)行信號(hào)的采集與處理。具體配置如下：

　　· 輔助原料及水泥粉磨二線部分配置一臺(tái)SIMATIC S7-400 控制器，帶12 個(gè)ET200M遠(yuǎn)程站對(duì)水泥粉磨二線及原料配料部分所有模擬量和數(shù)字量進(jìn)行控制。其中，水泥粉磨二線一臺(tái)輥壓機(jī)系統(tǒng)通過(guò)PROFIBUS-DP 與SIMATIC S7-400 控制站進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。配置一臺(tái)WinCC 操作站，作為對(duì)原料配料及水泥粉磨部分的組態(tài)編程及操作。

　　· 水泥粉磨一線及水泥庫(kù)頂部分配置一臺(tái)SIMATIC S7-400 控制站，帶8 個(gè)ET200M 遠(yuǎn)程站對(duì)水泥粉磨一線及水泥儲(chǔ)存( 庫(kù)頂)部分所有模擬量和數(shù)字量進(jìn)行控制。其中，水泥粉磨一線一臺(tái)輥壓機(jī)系統(tǒng)通過(guò)PROFIBUSDP與SIMATIC S7-400 控制站進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。與二線水泥粉磨部分共用一臺(tái)WinCC 操作站，作為對(duì)水泥粉磨及水泥儲(chǔ)存( 庫(kù)頂) 部分的組態(tài)編程及操作。

　　· 水泥庫(kù)底及包、散裝部分配置一臺(tái)SIMATIC S7-400 控制站，帶18 個(gè)ET200M 遠(yuǎn)程站，對(duì)水泥庫(kù)底及包、散裝部分所有模擬量及數(shù)字量進(jìn)行控制。包裝部分采用觸摸屏TP27 方式操作?？刂葡到y(tǒng)可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)流程圖、趨勢(shì)圖、報(bào)警顯示、報(bào)表記錄及工藝動(dòng)態(tài)操作控制等。

　　· 系統(tǒng)的供電電源采用UPS 電源，可防止來(lái)自電網(wǎng)上的超高壓、欠壓、浪涌、尖峰脈沖干擾、停電干擾甚至雷電襲擊。

　　5) 控制系統(tǒng)的抗干擾措施

　　張家港海螺的自控系統(tǒng)有許多弱電設(shè)備，各種控制電纜和信號(hào)電纜數(shù)量非常多，系統(tǒng)極易受到各種干擾。若不采取措施，消除其干擾，會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行因此，本自控系統(tǒng)采用了如下幾方面的抗干擾措施：

　　· 系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)控制站的所有數(shù)字量輸入/ 輸出模塊、模擬量輸入/ 輸出模塊模塊均采用光電隔離，將現(xiàn)場(chǎng)各種信號(hào)與系統(tǒng)背板總線隔離。

　　· 系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)控制站的所有數(shù)字量輸出信號(hào)均采用繼電器隔離，實(shí)現(xiàn)每個(gè)數(shù)字量輸出通道之間的隔離，消除了數(shù)字量輸出信號(hào)之間的相互干擾。

　　· 系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)控制站的所有模擬量輸入/ 輸出信號(hào)均采用模擬量隔離器，實(shí)現(xiàn)每個(gè)模擬量通道之間的隔離，消除了模擬量信號(hào)之間的相互干擾。

　　系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)控制站的所有模擬量輸入/ 輸出信號(hào)電纜均采用屏蔽電纜，其屏蔽層在控制柜側(cè)一點(diǎn)接地，消除了空間干擾。

　　· 系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)控制站的控制電纜、信號(hào)電纜與系統(tǒng)動(dòng)力電纜應(yīng)分開(kāi)布線，保持一定的間距。特別是，大功率變頻器的動(dòng)力電纜能產(chǎn)生較強(qiáng)的空間高頻干擾，應(yīng)使用金屬管穿線，并將金屬管良好接地。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　張家港海螺自2002 年4 月建成投產(chǎn)至今，系統(tǒng)運(yùn)行情況良好，能夠可靠、準(zhǔn)確地完成控制操作，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄水泥生產(chǎn)過(guò)程的運(yùn)行狀況，并且能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的各種突發(fā)事件及時(shí)做出響應(yīng)，取得了良好的效果。

　　應(yīng)用體會(huì)

　　隨著SIEMENS PLC 技術(shù)的不斷革新和提高，用戶將是直接的受益者。從技術(shù)發(fā)展上講，目前PLC 也不斷受到其他基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的控制系統(tǒng)越來(lái)越多的挑戰(zhàn)，受到PLC技術(shù)本身軟件方面急待更新與發(fā)展的挑戰(zhàn)，受到一種全新的工業(yè)控制結(jié)構(gòu)蜒不但控制分散化、而且網(wǎng)絡(luò)也分散化的挑戰(zhàn)，受到開(kāi)放型模塊化體系結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)(OMAC) 的挑戰(zhàn)。于是PLC 必然將會(huì)向完善其軟件和硬件兩個(gè)方向發(fā)展。