提高360M2燒結(jié)機(jī)配料秤自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行率

何虎等

摘要：宣鋼燒結(jié)系統(tǒng)配料現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，粉塵含量大，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用的設(shè)備要求高，控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)抗干擾能力弱，配料皮帶秤由于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的粘料、秤體不平衡、皮帶延長(zhǎng)等原因，導(dǎo)致重量測(cè)量失準(zhǔn)，所以，必須定期對(duì)皮帶秤進(jìn)行校驗(yàn)。校驗(yàn)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)將皮帶啟停方式調(diào)為機(jī)旁，通過(guò)電位器調(diào)節(jié)，控制皮帶轉(zhuǎn)速。但電位器調(diào)節(jié)不能進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，只能估調(diào)，不僅自動(dòng)化控制程度不高，而且嚴(yán)重制約配料系統(tǒng)精度，所以須增加皮帶自動(dòng)啟停和速度設(shè)定等程序。包括Quantum 67160PLC遠(yuǎn)程控制s7_200，s7_200中設(shè)計(jì)可以從觸摸屏直接輸入赫茲數(shù)以遠(yuǎn)程控制變頻器，將校秤時(shí)間微分計(jì)算并把校驗(yàn)鏈碼重計(jì)積分計(jì)算以實(shí)現(xiàn)實(shí)物校驗(yàn)微差。從而提高360M2燒結(jié)機(jī)配料秤自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行率。

關(guān)鍵詞：PLC s7_200 皮帶秤

中圖分類(lèi)號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2014）04-0020-01

宣鋼360m2燒結(jié)機(jī)控制系統(tǒng)采用三電一體化控制系統(tǒng)，按工藝流程共設(shè)有3個(gè)PLC控制站（包括儀表控制站、電力控制站及儀電共用的主抽風(fēng)機(jī)控制站）。各控制站及遠(yuǎn)程I/O站布置在相應(yīng)的變電所或控制室內(nèi)。在電氣樓中控室設(shè)有全廠控制系統(tǒng)操作站和工程師站；在主抽風(fēng)機(jī)控制室設(shè)有單獨(dú)的專(zhuān)用操作站。所有控制站、操作站、工程師站之間通過(guò)冗余以太網(wǎng)連接；各變電所及控制室之間的以太網(wǎng)通過(guò)光纖連接。儀控配料秤、計(jì)量秤與相應(yīng)的PLC控制站之間的數(shù)據(jù)交換通過(guò)PROFIBUS-DP通訊網(wǎng)絡(luò)完成。自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)設(shè)備的聯(lián)鎖控制，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集與分析，過(guò)程與設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控與報(bào)警，過(guò)程趨勢(shì)數(shù)據(jù)的采集與處理，報(bào)表打印，畫(huà)面顯示。

1 配料稱運(yùn)行故障分析

根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查所得結(jié)果進(jìn)一步分析其產(chǎn)生原因，采用統(tǒng)計(jì)方法因果圖展示問(wèn)題的全貌（人、機(jī)、料、環(huán)）。機(jī)械原因：校驗(yàn)數(shù)據(jù)不能恒定采集、外界信號(hào)干擾信號(hào)的采集與處理失真、秤體不平衡、計(jì)量不準(zhǔn)確。人員原因：操作失誤、操作不健全、操作維護(hù)人員工作量大。原料原因：物料流量波動(dòng)大、圓盤(pán)下料結(jié)構(gòu)不合理、料粒度與濕度差、下料不穩(wěn)。環(huán)境原因：數(shù)據(jù)采集偏差、現(xiàn)場(chǎng)濕度、灰塵大、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不良。

2 實(shí)施對(duì)策

實(shí)施一：程序修改；對(duì)配料秤的定時(shí)校驗(yàn)是保證數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確的必要的措施，原有校秤方式需通過(guò)人工機(jī)旁操作控制皮帶速度，而調(diào)節(jié)旋鈕的故障成了影響皮帶速度穩(wěn)定和校驗(yàn)精準(zhǔn)的經(jīng)常原因。要從根本上解決此問(wèn)題，就要改變機(jī)旁操作的方式，在控制程序中編輯校秤程序，由中控控制皮帶啟停及速度。將現(xiàn)場(chǎng)電位器調(diào)節(jié)速度改為S7-200直接調(diào)節(jié)，修改S7-200程序；制作允許電控、儀控校秤按鈕。

配料皮帶秤采用西門(mén)子S7-200控制系統(tǒng)，CPU224CN，采集現(xiàn)場(chǎng)重量信號(hào)，通過(guò)Profibus DP通訊協(xié)議與施耐德PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。我們利用西門(mén)子S7-200和施耐德PLC之間的通訊，在施耐德程序中制作校秤時(shí)皮帶集中啟動(dòng)程序；西門(mén)子S7-200中加入輸入變頻器赫茲數(shù)控制皮帶啟停及調(diào)速功能；在IFIX畫(huà)面中制作電控允許啟動(dòng)皮帶按鈕，點(diǎn)擊后現(xiàn)場(chǎng)電位器調(diào)到集中，為S7-200對(duì)配料皮帶的調(diào)速控制做好準(zhǔn)備；制作儀控允許皮帶調(diào)速按鈕從而實(shí)現(xiàn)配料皮帶在校秤狀態(tài)下通過(guò)西門(mén)子K-TP178micro觸摸屏控制變頻器赫茲數(shù)來(lái)控制皮帶啟停和速度，精準(zhǔn)調(diào)節(jié)皮帶速度，提高配料秤計(jì)量精度。

根據(jù)二燒配料的改造情況，選用合適量程的放大器和隔離器。放大器采用北京晶華電子儀器廠的GLQ-X型小信號(hào)隔離放大器，可對(duì)mv級(jí)小信號(hào)放大，輸出0～5V信號(hào)。采用電磁隔離技術(shù)，前級(jí)電路主要是濾波電路，抑制高頻干擾，后級(jí)電路主要是高精度低漂移運(yùn)算放大電路和偏差積分反饋電路，有高的模抑制比，抗干擾能力強(qiáng)。模擬量輸出時(shí)，為了使信號(hào)穩(wěn)定，加一級(jí)隔離，選用晶華的隔離柵，可以解決干擾和電平匹配問(wèn)題。使用放大器及隔離器可以準(zhǔn)確反映秤體計(jì)量情況提高配料的自動(dòng)運(yùn)行率，進(jìn)而提高配料圓盤(pán)的準(zhǔn)確下料量，保證配料精度。

實(shí)施二：對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行抗干擾處理；數(shù)據(jù)采集是從現(xiàn)場(chǎng)獲得數(shù)據(jù)，并把它加工成可利用的形式，供計(jì)算機(jī)分析處理，是一切工作的基礎(chǔ)，該數(shù)據(jù)是否真實(shí)，準(zhǔn)確，直接影響整個(gè)系統(tǒng)的性能，并且由于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件惡劣，電器設(shè)備多，電磁干擾強(qiáng)，所以我們要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行抗干擾設(shè)計(jì)。

在模擬量輸入方面選用抗干擾能力強(qiáng)，適用于復(fù)雜工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的WS1522隔離器有效的阻斷了現(xiàn)場(chǎng)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電連接，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾能力和自保護(hù)能力，尤其適用于惡劣環(huán)境的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。秤體的零點(diǎn)直接影響秤體的稱量精度零點(diǎn)越準(zhǔn)秤體的稱量精度越高。原由的秤體零點(diǎn)只有小數(shù)點(diǎn)后2位，相對(duì)于二燒配料的實(shí)際情況來(lái)講不能滿足秤體的實(shí)際需要。經(jīng)過(guò)集思廣益，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，將配料秤體零點(diǎn)改成小數(shù)點(diǎn)后3位可以準(zhǔn)確反映秤體情況，有利于提高秤體的稱量精度。

在經(jīng)過(guò)一系列的改造措施后，需要通過(guò)校驗(yàn)秤體來(lái)檢驗(yàn)秤體精度，看秤體是否稱量準(zhǔn)確，如果存在誤差就要通過(guò)調(diào)整系數(shù)來(lái)提高秤體稱量精度。先使用鏈碼模擬實(shí)物進(jìn)行校秤，初步標(biāo)定秤體系數(shù)，再通過(guò)300Kg的實(shí)物進(jìn)行對(duì)比，看秤體系數(shù)是否相互吻合，如果存在誤差要找到原因以確定最后的系數(shù)，保證秤體稱量的精度。

3 實(shí)施效果及經(jīng)濟(jì)效益

實(shí)施效果比較：改造后，配料系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行率從92%提高到98%；自控系統(tǒng)的穩(wěn)定性從89%提高到97%。（見(jiàn)圖1）

此方法提高了自動(dòng)化控制程度，使人工操作變?yōu)橄到y(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行，生產(chǎn)設(shè)備由專(zhuān)人監(jiān)視變?yōu)榧锌刂?，在主控室?huà)面添加的允許校稱按鈕，防止配料秤在正常使用時(shí)變電室誤操作。既降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，又減少了現(xiàn)場(chǎng)人員的事故發(fā)生概率。同時(shí)對(duì)人工成本的支出也有一定程度的控制，做到了節(jié)約能源，降低成本，充分提高經(jīng)濟(jì)效益之目的，為提高宣鋼燒結(jié)礦的產(chǎn)量和質(zhì)量奠定了良好的基礎(chǔ)。本項(xiàng)目完成后燒結(jié)礦質(zhì)量得到明顯改善，360m2燒結(jié)機(jī)配料自動(dòng)化運(yùn)行率得到很大提高，產(chǎn)生較大經(jīng)濟(jì)效益。

360m2燒結(jié)機(jī)投產(chǎn)年凈效益（產(chǎn)量11000噸/天×加工費(fèi)35元/噸×全年生產(chǎn)天數(shù)350天）×自控貢獻(xiàn)率5%=673.75萬(wàn)元/年。

摘要：宣鋼燒結(jié)系統(tǒng)配料現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，粉塵含量大，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用的設(shè)備要求高，控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)抗干擾能力弱，配料皮帶秤由于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的粘料、秤體不平衡、皮帶延長(zhǎng)等原因，導(dǎo)致重量測(cè)量失準(zhǔn)，所以，必須定期對(duì)皮帶秤進(jìn)行校驗(yàn)。校驗(yàn)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)將皮帶啟停方式調(diào)為機(jī)旁，通過(guò)電位器調(diào)節(jié)，控制皮帶轉(zhuǎn)速。但電位器調(diào)節(jié)不能進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，只能估調(diào)，不僅自動(dòng)化控制程度不高，而且嚴(yán)重制約配料系統(tǒng)精度，所以須增加皮帶自動(dòng)啟停和速度設(shè)定等程序。包括Quantum 67160PLC遠(yuǎn)程控制s7_200，s7_200中設(shè)計(jì)可以從觸摸屏直接輸入赫茲數(shù)以遠(yuǎn)程控制變頻器，將校秤時(shí)間微分計(jì)算并把校驗(yàn)鏈碼重計(jì)積分計(jì)算以實(shí)現(xiàn)實(shí)物校驗(yàn)微差。從而提高360M2燒結(jié)機(jī)配料秤自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行率。

關(guān)鍵詞：PLC s7_200 皮帶秤

中圖分類(lèi)號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2014）04-0020-01

宣鋼360m2燒結(jié)機(jī)控制系統(tǒng)采用三電一體化控制系統(tǒng)，按工藝流程共設(shè)有3個(gè)PLC控制站（包括儀表控制站、電力控制站及儀電共用的主抽風(fēng)機(jī)控制站）。各控制站及遠(yuǎn)程I/O站布置在相應(yīng)的變電所或控制室內(nèi)。在電氣樓中控室設(shè)有全廠控制系統(tǒng)操作站和工程師站；在主抽風(fēng)機(jī)控制室設(shè)有單獨(dú)的專(zhuān)用操作站。所有控制站、操作站、工程師站之間通過(guò)冗余以太網(wǎng)連接；各變電所及控制室之間的以太網(wǎng)通過(guò)光纖連接。儀控配料秤、計(jì)量秤與相應(yīng)的PLC控制站之間的數(shù)據(jù)交換通過(guò)PROFIBUS-DP通訊網(wǎng)絡(luò)完成。自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)設(shè)備的聯(lián)鎖控制，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集與分析，過(guò)程與設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控與報(bào)警，過(guò)程趨勢(shì)數(shù)據(jù)的采集與處理，報(bào)表打印，畫(huà)面顯示。

1 配料稱運(yùn)行故障分析

根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查所得結(jié)果進(jìn)一步分析其產(chǎn)生原因，采用統(tǒng)計(jì)方法因果圖展示問(wèn)題的全貌（人、機(jī)、料、環(huán)）。機(jī)械原因：校驗(yàn)數(shù)據(jù)不能恒定采集、外界信號(hào)干擾信號(hào)的采集與處理失真、秤體不平衡、計(jì)量不準(zhǔn)確。人員原因：操作失誤、操作不健全、操作維護(hù)人員工作量大。原料原因：物料流量波動(dòng)大、圓盤(pán)下料結(jié)構(gòu)不合理、料粒度與濕度差、下料不穩(wěn)。環(huán)境原因：數(shù)據(jù)采集偏差、現(xiàn)場(chǎng)濕度、灰塵大、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不良。

2 實(shí)施對(duì)策

實(shí)施一：程序修改；對(duì)配料秤的定時(shí)校驗(yàn)是保證數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確的必要的措施，原有校秤方式需通過(guò)人工機(jī)旁操作控制皮帶速度，而調(diào)節(jié)旋鈕的故障成了影響皮帶速度穩(wěn)定和校驗(yàn)精準(zhǔn)的經(jīng)常原因。要從根本上解決此問(wèn)題，就要改變機(jī)旁操作的方式，在控制程序中編輯校秤程序，由中控控制皮帶啟停及速度。將現(xiàn)場(chǎng)電位器調(diào)節(jié)速度改為S7-200直接調(diào)節(jié)，修改S7-200程序；制作允許電控、儀控校秤按鈕。

配料皮帶秤采用西門(mén)子S7-200控制系統(tǒng)，CPU224CN，采集現(xiàn)場(chǎng)重量信號(hào)，通過(guò)Profibus DP通訊協(xié)議與施耐德PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。我們利用西門(mén)子S7-200和施耐德PLC之間的通訊，在施耐德程序中制作校秤時(shí)皮帶集中啟動(dòng)程序；西門(mén)子S7-200中加入輸入變頻器赫茲數(shù)控制皮帶啟停及調(diào)速功能；在IFIX畫(huà)面中制作電控允許啟動(dòng)皮帶按鈕，點(diǎn)擊后現(xiàn)場(chǎng)電位器調(diào)到集中，為S7-200對(duì)配料皮帶的調(diào)速控制做好準(zhǔn)備；制作儀控允許皮帶調(diào)速按鈕從而實(shí)現(xiàn)配料皮帶在校秤狀態(tài)下通過(guò)西門(mén)子K-TP178micro觸摸屏控制變頻器赫茲數(shù)來(lái)控制皮帶啟停和速度，精準(zhǔn)調(diào)節(jié)皮帶速度，提高配料秤計(jì)量精度。

根據(jù)二燒配料的改造情況，選用合適量程的放大器和隔離器。放大器采用北京晶華電子儀器廠的GLQ-X型小信號(hào)隔離放大器，可對(duì)mv級(jí)小信號(hào)放大，輸出0～5V信號(hào)。采用電磁隔離技術(shù)，前級(jí)電路主要是濾波電路，抑制高頻干擾，后級(jí)電路主要是高精度低漂移運(yùn)算放大電路和偏差積分反饋電路，有高的模抑制比，抗干擾能力強(qiáng)。模擬量輸出時(shí)，為了使信號(hào)穩(wěn)定，加一級(jí)隔離，選用晶華的隔離柵，可以解決干擾和電平匹配問(wèn)題。使用放大器及隔離器可以準(zhǔn)確反映秤體計(jì)量情況提高配料的自動(dòng)運(yùn)行率，進(jìn)而提高配料圓盤(pán)的準(zhǔn)確下料量，保證配料精度。

實(shí)施二：對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行抗干擾處理；數(shù)據(jù)采集是從現(xiàn)場(chǎng)獲得數(shù)據(jù)，并把它加工成可利用的形式，供計(jì)算機(jī)分析處理，是一切工作的基礎(chǔ)，該數(shù)據(jù)是否真實(shí)，準(zhǔn)確，直接影響整個(gè)系統(tǒng)的性能，并且由于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件惡劣，電器設(shè)備多，電磁干擾強(qiáng)，所以我們要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行抗干擾設(shè)計(jì)。

在模擬量輸入方面選用抗干擾能力強(qiáng)，適用于復(fù)雜工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的WS1522隔離器有效的阻斷了現(xiàn)場(chǎng)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電連接，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾能力和自保護(hù)能力，尤其適用于惡劣環(huán)境的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。秤體的零點(diǎn)直接影響秤體的稱量精度零點(diǎn)越準(zhǔn)秤體的稱量精度越高。原由的秤體零點(diǎn)只有小數(shù)點(diǎn)后2位，相對(duì)于二燒配料的實(shí)際情況來(lái)講不能滿足秤體的實(shí)際需要。經(jīng)過(guò)集思廣益，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，將配料秤體零點(diǎn)改成小數(shù)點(diǎn)后3位可以準(zhǔn)確反映秤體情況，有利于提高秤體的稱量精度。

在經(jīng)過(guò)一系列的改造措施后，需要通過(guò)校驗(yàn)秤體來(lái)檢驗(yàn)秤體精度，看秤體是否稱量準(zhǔn)確，如果存在誤差就要通過(guò)調(diào)整系數(shù)來(lái)提高秤體稱量精度。先使用鏈碼模擬實(shí)物進(jìn)行校秤，初步標(biāo)定秤體系數(shù)，再通過(guò)300Kg的實(shí)物進(jìn)行對(duì)比，看秤體系數(shù)是否相互吻合，如果存在誤差要找到原因以確定最后的系數(shù)，保證秤體稱量的精度。

3 實(shí)施效果及經(jīng)濟(jì)效益

實(shí)施效果比較：改造后，配料系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行率從92%提高到98%；自控系統(tǒng)的穩(wěn)定性從89%提高到97%。（見(jiàn)圖1）

此方法提高了自動(dòng)化控制程度，使人工操作變?yōu)橄到y(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行，生產(chǎn)設(shè)備由專(zhuān)人監(jiān)視變?yōu)榧锌刂疲谥骺厥耶?huà)面添加的允許校稱按鈕，防止配料秤在正常使用時(shí)變電室誤操作。既降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，又減少了現(xiàn)場(chǎng)人員的事故發(fā)生概率。同時(shí)對(duì)人工成本的支出也有一定程度的控制，做到了節(jié)約能源，降低成本，充分提高經(jīng)濟(jì)效益之目的，為提高宣鋼燒結(jié)礦的產(chǎn)量和質(zhì)量奠定了良好的基礎(chǔ)。本項(xiàng)目完成后燒結(jié)礦質(zhì)量得到明顯改善，360m2燒結(jié)機(jī)配料自動(dòng)化運(yùn)行率得到很大提高，產(chǎn)生較大經(jīng)濟(jì)效益。

360m2燒結(jié)機(jī)投產(chǎn)年凈效益（產(chǎn)量11000噸/天×加工費(fèi)35元/噸×全年生產(chǎn)天數(shù)350天）×自控貢獻(xiàn)率5%=673.75萬(wàn)元/年。

摘要：宣鋼燒結(jié)系統(tǒng)配料現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，粉塵含量大，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用的設(shè)備要求高，控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)抗干擾能力弱，配料皮帶秤由于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的粘料、秤體不平衡、皮帶延長(zhǎng)等原因，導(dǎo)致重量測(cè)量失準(zhǔn)，所以，必須定期對(duì)皮帶秤進(jìn)行校驗(yàn)。校驗(yàn)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)將皮帶啟停方式調(diào)為機(jī)旁，通過(guò)電位器調(diào)節(jié)，控制皮帶轉(zhuǎn)速。但電位器調(diào)節(jié)不能進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，只能估調(diào)，不僅自動(dòng)化控制程度不高，而且嚴(yán)重制約配料系統(tǒng)精度，所以須增加皮帶自動(dòng)啟停和速度設(shè)定等程序。包括Quantum 67160PLC遠(yuǎn)程控制s7_200，s7_200中設(shè)計(jì)可以從觸摸屏直接輸入赫茲數(shù)以遠(yuǎn)程控制變頻器，將校秤時(shí)間微分計(jì)算并把校驗(yàn)鏈碼重計(jì)積分計(jì)算以實(shí)現(xiàn)實(shí)物校驗(yàn)微差。從而提高360M2燒結(jié)機(jī)配料秤自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行率。

關(guān)鍵詞：PLC s7_200 皮帶秤

中圖分類(lèi)號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2014）04-0020-01

宣鋼360m2燒結(jié)機(jī)控制系統(tǒng)采用三電一體化控制系統(tǒng)，按工藝流程共設(shè)有3個(gè)PLC控制站（包括儀表控制站、電力控制站及儀電共用的主抽風(fēng)機(jī)控制站）。各控制站及遠(yuǎn)程I/O站布置在相應(yīng)的變電所或控制室內(nèi)。在電氣樓中控室設(shè)有全廠控制系統(tǒng)操作站和工程師站；在主抽風(fēng)機(jī)控制室設(shè)有單獨(dú)的專(zhuān)用操作站。所有控制站、操作站、工程師站之間通過(guò)冗余以太網(wǎng)連接；各變電所及控制室之間的以太網(wǎng)通過(guò)光纖連接。儀控配料秤、計(jì)量秤與相應(yīng)的PLC控制站之間的數(shù)據(jù)交換通過(guò)PROFIBUS-DP通訊網(wǎng)絡(luò)完成。自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)設(shè)備的聯(lián)鎖控制，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集與分析，過(guò)程與設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控與報(bào)警，過(guò)程趨勢(shì)數(shù)據(jù)的采集與處理，報(bào)表打印，畫(huà)面顯示。

1 配料稱運(yùn)行故障分析

根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查所得結(jié)果進(jìn)一步分析其產(chǎn)生原因，采用統(tǒng)計(jì)方法因果圖展示問(wèn)題的全貌（人、機(jī)、料、環(huán)）。機(jī)械原因：校驗(yàn)數(shù)據(jù)不能恒定采集、外界信號(hào)干擾信號(hào)的采集與處理失真、秤體不平衡、計(jì)量不準(zhǔn)確。人員原因：操作失誤、操作不健全、操作維護(hù)人員工作量大。原料原因：物料流量波動(dòng)大、圓盤(pán)下料結(jié)構(gòu)不合理、料粒度與濕度差、下料不穩(wěn)。環(huán)境原因：數(shù)據(jù)采集偏差、現(xiàn)場(chǎng)濕度、灰塵大、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不良。

2 實(shí)施對(duì)策

實(shí)施一：程序修改；對(duì)配料秤的定時(shí)校驗(yàn)是保證數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確的必要的措施，原有校秤方式需通過(guò)人工機(jī)旁操作控制皮帶速度，而調(diào)節(jié)旋鈕的故障成了影響皮帶速度穩(wěn)定和校驗(yàn)精準(zhǔn)的經(jīng)常原因。要從根本上解決此問(wèn)題，就要改變機(jī)旁操作的方式，在控制程序中編輯校秤程序，由中控控制皮帶啟停及速度。將現(xiàn)場(chǎng)電位器調(diào)節(jié)速度改為S7-200直接調(diào)節(jié)，修改S7-200程序；制作允許電控、儀控校秤按鈕。

配料皮帶秤采用西門(mén)子S7-200控制系統(tǒng)，CPU224CN，采集現(xiàn)場(chǎng)重量信號(hào)，通過(guò)Profibus DP通訊協(xié)議與施耐德PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。我們利用西門(mén)子S7-200和施耐德PLC之間的通訊，在施耐德程序中制作校秤時(shí)皮帶集中啟動(dòng)程序；西門(mén)子S7-200中加入輸入變頻器赫茲數(shù)控制皮帶啟停及調(diào)速功能；在IFIX畫(huà)面中制作電控允許啟動(dòng)皮帶按鈕，點(diǎn)擊后現(xiàn)場(chǎng)電位器調(diào)到集中，為S7-200對(duì)配料皮帶的調(diào)速控制做好準(zhǔn)備；制作儀控允許皮帶調(diào)速按鈕從而實(shí)現(xiàn)配料皮帶在校秤狀態(tài)下通過(guò)西門(mén)子K-TP178micro觸摸屏控制變頻器赫茲數(shù)來(lái)控制皮帶啟停和速度，精準(zhǔn)調(diào)節(jié)皮帶速度，提高配料秤計(jì)量精度。

根據(jù)二燒配料的改造情況，選用合適量程的放大器和隔離器。放大器采用北京晶華電子儀器廠的GLQ-X型小信號(hào)隔離放大器，可對(duì)mv級(jí)小信號(hào)放大，輸出0～5V信號(hào)。采用電磁隔離技術(shù)，前級(jí)電路主要是濾波電路，抑制高頻干擾，后級(jí)電路主要是高精度低漂移運(yùn)算放大電路和偏差積分反饋電路，有高的模抑制比，抗干擾能力強(qiáng)。模擬量輸出時(shí)，為了使信號(hào)穩(wěn)定，加一級(jí)隔離，選用晶華的隔離柵，可以解決干擾和電平匹配問(wèn)題。使用放大器及隔離器可以準(zhǔn)確反映秤體計(jì)量情況提高配料的自動(dòng)運(yùn)行率，進(jìn)而提高配料圓盤(pán)的準(zhǔn)確下料量，保證配料精度。

實(shí)施二：對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行抗干擾處理；數(shù)據(jù)采集是從現(xiàn)場(chǎng)獲得數(shù)據(jù)，并把它加工成可利用的形式，供計(jì)算機(jī)分析處理，是一切工作的基礎(chǔ)，該數(shù)據(jù)是否真實(shí)，準(zhǔn)確，直接影響整個(gè)系統(tǒng)的性能，并且由于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件惡劣，電器設(shè)備多，電磁干擾強(qiáng)，所以我們要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行抗干擾設(shè)計(jì)。

在模擬量輸入方面選用抗干擾能力強(qiáng)，適用于復(fù)雜工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的WS1522隔離器有效的阻斷了現(xiàn)場(chǎng)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電連接，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾能力和自保護(hù)能力，尤其適用于惡劣環(huán)境的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。秤體的零點(diǎn)直接影響秤體的稱量精度零點(diǎn)越準(zhǔn)秤體的稱量精度越高。原由的秤體零點(diǎn)只有小數(shù)點(diǎn)后2位，相對(duì)于二燒配料的實(shí)際情況來(lái)講不能滿足秤體的實(shí)際需要。經(jīng)過(guò)集思廣益，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，將配料秤體零點(diǎn)改成小數(shù)點(diǎn)后3位可以準(zhǔn)確反映秤體情況，有利于提高秤體的稱量精度。

在經(jīng)過(guò)一系列的改造措施后，需要通過(guò)校驗(yàn)秤體來(lái)檢驗(yàn)秤體精度，看秤體是否稱量準(zhǔn)確，如果存在誤差就要通過(guò)調(diào)整系數(shù)來(lái)提高秤體稱量精度。先使用鏈碼模擬實(shí)物進(jìn)行校秤，初步標(biāo)定秤體系數(shù)，再通過(guò)300Kg的實(shí)物進(jìn)行對(duì)比，看秤體系數(shù)是否相互吻合，如果存在誤差要找到原因以確定最后的系數(shù)，保證秤體稱量的精度。

3 實(shí)施效果及經(jīng)濟(jì)效益

實(shí)施效果比較：改造后，配料系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行率從92%提高到98%；自控系統(tǒng)的穩(wěn)定性從89%提高到97%。（見(jiàn)圖1）

此方法提高了自動(dòng)化控制程度，使人工操作變?yōu)橄到y(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行，生產(chǎn)設(shè)備由專(zhuān)人監(jiān)視變?yōu)榧锌刂?，在主控室?huà)面添加的允許校稱按鈕，防止配料秤在正常使用時(shí)變電室誤操作。既降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，又減少了現(xiàn)場(chǎng)人員的事故發(fā)生概率。同時(shí)對(duì)人工成本的支出也有一定程度的控制，做到了節(jié)約能源，降低成本，充分提高經(jīng)濟(jì)效益之目的，為提高宣鋼燒結(jié)礦的產(chǎn)量和質(zhì)量奠定了良好的基礎(chǔ)。本項(xiàng)目完成后燒結(jié)礦質(zhì)量得到明顯改善，360m2燒結(jié)機(jī)配料自動(dòng)化運(yùn)行率得到很大提高，產(chǎn)生較大經(jīng)濟(jì)效益。

360m2燒結(jié)機(jī)投產(chǎn)年凈效益（產(chǎn)量11000噸/天×加工費(fèi)35元/噸×全年生產(chǎn)天數(shù)350天）×自控貢獻(xiàn)率5%=673.75萬(wàn)元/年。