PLC和工控机在铜矿精矿联锁的应用

1工艺特点精矿车间是铜矿选矿厂整个生产工艺的最后一个环节，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，选择最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，传输速率为最大传输距离3000m，每个链路最多可接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（最大三块母板/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在第一个扫描周期，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，将煤气波动减少到最低限度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是第一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。