AB控制系统在水泥消费中的应用.docx

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1、AB控制系统在水泥消费中的应用fenghy导语：针对水泥消费经过，采用Allen-Brdley公司制造消费的ControlLogix5550系列PLC和与其配套的工控组态软件，组成两级DCS控制系统。该系统使用效果良好，功能稳定可靠摘要：针对水泥消费经过，采用Allen-Brdley公司制造消费的ControlLogix5550系列PLC和与其配套的工控组态软件，组成两级DCS控制系统。该系统使用效果良好，功能稳定可靠。关键词：水泥;DCS;AB控制系统自从美国的HoneyWell公司于1975年成功地推出了世界上第一套集散型控制系统以来，经历了20多年的时间，DCS不断走向成熟并获得了广泛的

2、应用，已成为当代工业消费经过监控的根本装备，也是当代工业企业CIPS/CIMS的重要核心与根底局部。DCS集计算机技术、经过控制技术、网络通讯技术于一身，采用危险分散、控制分散，而操纵与治理集中设计思想，多层分级、合作自治的构造形式，极大程度上知足了当代化消费和治理要求。本文利用某水泥厂对老消费线进展改造的时机，采用基于ABPLC的两级DCS控制系统，实现对消费经过的自动监控。改造后大大改善了原简易控制系统在备件、维护、治理等诸方面的弊端，消费效率进步，产品质量稳定，获得了良好效果和经济效益。11消费流程及工艺要求消费水泥熟料采用的主要原料是石灰石、粘土和铁粉，将这些原料按一定比例配合粉磨后，

3、制成生料，然后，以煤为燃料用水泥回转窑对生料连续加热，使其经过一系列物理化学反响变成熟料。整个熟料消费经过可以分为以下四个阶段：枯燥、预热。生料经卸料、计量系统，再经气力输送和高效斗提机喂入五级旋风筒预热器，由热风进展枯燥、加热到一定温度。分解。经枯燥预热后的物料进入分解炉，从冷却机抽来的热风送入分解炉旋涡室，使物料进一步升温，完成分解。煅烧。经预热器、分解炉后大体完成了碳酸盐分解的物料进入水泥回转窑进展煅烧。冷却。煅烧后的熟料进入窑头蓖冷机系统进展熟料冷却，再经盘式输送机输送到熟料储库。为保证窑系统的良好的燃料燃烧和热传递条件，进而保证窑系统的最正确的稳定的热工制度，工艺要求模拟量输入AI1

4、65点，模拟量输出AO32点，数字量输入DI282点，数字量输出DO163点。模拟量输入信号包括设备调速、挡板开度、温度、压力、流量、电机功率、电机电流等信号的输出给定;模拟量输出信号包括设备调速、挡板开度等信号的输出给定;数字量输入信号包括备妥、设备运行、故障、各种限位开关、保护开关等发出的信号;数字量输出信号包括各台设备的驱动信号。22控制系统组成考虑到水泥消费线自控系统开关量占I/O总量的75%以上，自动调节回路数占模拟量I/O的3%，因此，从经济角度出发，自控系统采用基于PLC的两级DCS控制系统，由下位机PLC和上位机工控机构成，系统构造图如图1所示。系统设备选用美国Allen-Br

5、dley公司制造消费的ControlLogix5550系列产品，控制网络为A-BControlNet。经过控制级包括四个控制站：原料站、煤磨站、窑尾站和窑头站，负责完成数据的收集和处理，并承受上位机指令对电磁阀、上下压电机、交直流电机、喂煤计量称等设备进展控制。经过治理级操纵站由四台工控机组成，完成消费工艺经过的监视、操纵、控制，每个工控机之间由ETHERNET连接，形成局域网，并且每个工控机分别由KTCA、B网卡连接下位的PLC控制器，每个框架之间也通过KTC卡相连接，可按操纵员指令信息，随时将相关设备的状态和运行数据通过激光打印机输出，当参数超限时，显示屏显示报警信息，并通过声音警示。控制

6、网络采用Allen-Brdley同轴专用网线、冗余的双网星型构造，速率为5Mbps，网络扫描时间设定为15ms，系统通讯通过ControlNet网络实现下位机PLC与上位机工作站之间的信息交换，网络节点地址为18个。align=center图1控制系统构造图/align从控制精度、I/O点数和扫描速度等方面考虑，下位机选用美国Allen-Brdley公司制造消费的ControlLogix5550系列PLC。鉴于水泥工业粉尘较大的特点，为保证DCS系统电器动作的可靠性，DI/DO模板均采用220VAC类型。AI模板主要类型为：差分双端420mA型、热电阻PT-100型、热电偶mV型、称重mV模板

7、4种类型。其中“称重型模板为Allen-BrdleyOEM产品加拿大消费，用于煤粉称重仓、原料均化称重仓计量转换将mV/V信号变换为PLC系统接收的数字信号。AO模板采用标准型，可组态为：420mA或者15V及010V。窑头及窑尾PLC组成分别见表3-1和3-2所示。表3-1窑头PLC组成表3-2窑尾PLC组成上位机作为操纵员终端监控站，用以实现集中监测、控制和治理的思想。上位工控机选用Pentium处理器、最小128M内存、八倍速SCSI光驱、最小9GBSCSI硬盘、30功能键键盘、3.5软驱、支持102476865K色显卡，并配置彩色汉化显示屏及激光打印机。33监控软件控制系统硬件大多为A

8、llen-Braley公司的产品，其配套开发软件上位机用RSView32软件进展工作站界面设计，下位机用RSLogix5550编程软件实现。另外，网络治理用RSNetWorx软件以及网络通讯用RSLinx软件来完成网络之间的信息交换。3.1PLC控制程序设计下位各站按操纵顺序及操纵要求分成假设干“组，马达的起停按组操纵，组内设备按起动顺序排列。系统联锁信号分为设备联锁、工艺联锁及起动联锁。窑尾窑中系统控制分组为12组，共控制电机23台、电磁阀等阀门29个，窑头系统控制分组为15组，共控制电机35台、电磁阀2个。本控制系统的马达控制采用“机旁优先的方式，即在机旁设有带钥匙的转换开关，转换开关设有

9、三个位置：机旁L、零位O、集中C。当转换开关指向“L时，在机旁可以进展开停操纵，中控不能控制;转换开关指向“C时，由中控进展控制，机旁不能操纵，但停车按钮仍起作用，在集中方式下，碰到紧急情况，可按下停车按钮，使设备停车，中控的操纵台上发出故障报警;当转换开关处于零位时，马达的二次回路断开，不管是集中还是机旁都不能操纵，以保障设备检修时的平安。每台马达与控制系统的信号联络一般有：备妥RDDI：马达已预备好允许系统起动;驱动DRDO：系统在逻辑条件知足的情况下，输出信号驱动设备动作;应答RNDI：设备运行后，控制接触器的辅助触点给系统以应答。为保证重要工艺参数稳定，利用PLC的PID功能指令，组成

10、预热器五级筒出口气体温度、蓖冷机蓖速等18个闭环控制回路，实现自动调节。下位机的控制程序用RSLogix5550编程实现，按照单一功能的模块化设计方法，编制各组控制程序。编程中，除使用顺序指令以外，还使用了一些功能指令，来简化程序设计，减少程序代码的长度以进步工作速度。3.2工控机软件设计上位机应用软件：计算机操纵系统采用Windows2000中文版。组态、编程软件包括用于程序开发的RSLogix5000、用于ControlNet治理的RSNetWorx、用于网络通讯的RSLinx、用于工作站画面设计的RSView32;其它工具软件包括AutoCAD2000、Excel、Word等。上位工作站

11、开发的软件程序包括：工作站各系统工艺画面流程、状态、操纵方式;工艺、电气参数的实时趋势及历史趋势;工艺及电气的故障实时报警;消费日报、事件报表、时报等。本系统工艺流程界面呈立体效果，界面背景颜色与设备颜色、参数颜色搭配。操纵配以热键、模拟按钮、触摸等多种方式进展。为防止误操纵而退出控制系统，采用登录和退出登录的方式，以Password赋予维护工程师，进步系统的平安性。操纵员可按时间数据保存10天随时调出工艺参数趋势。4align=center图2系统概貌界面/align界面中设备的状态显示分为备妥、故障、运行3种，定义实体绿色为设备运行状态，实体红色为停机状态，红色、绿色交替闪烁为不备妥或者故

12、障状态。各工艺参数包括温度、压力、流量、料位、电流、电压、功率、速度、阀位等一般在工艺设备的测点附近，绿色为正常，黄色为警示，红色为严重报警。各系统界面均加有紧急停车按钮，在起动或者停顿设备时均有再次确认经过，组与组之间的联锁通过模拟按钮灯的状态明确指示，以确保操纵平安、可靠。在监控界面设计中各种保护、报警信号均实时给予声光警示，同时进入报警记录，操纵员按时间顺序可随时查阅各种报警参数，以便对设备的运行状况给予决策。系统概貌界面如图2所示。4完毕语本文创新点：结合水泥消费的特点，采用ABPLC及配套的编程软件RSLogix5000、RSView组成经济实用的监控系统，通过上位机工控机和下位机P

13、LC之间的数据通讯，实现消费设备的逻辑控制，并对消费工艺流程进展自动监控。该监控系统设计公道、功能稳定可靠，改良了操纵方式，使得操纵简便、直观，利用AB控制系统，系统构造灵敏、性价比高。投入运行使用后，运行状况良好，到达预期控制要求，消费效率进步，获得了明显优于传统控制的良好效果，具有较高的推广和应用价值。参考文献1周泽魁.控制仪表与计算机控制装置M.北京:化学工业出版社,2002.2王蕊等.水泥熟料煅烧经过自动监控设计与实现J.微计算机信息,2007,2301:90,91,280.3Logix5550Controller用户手册,Allen-Brdley公司,2002.4RSView用户手册上、下册,Allen-Brdley公司,2002