基于S7-300 PLC的石灰窑炉控制系统.doc

1 基于 S7-300 PLC 的石灰窑炉控制系统许星唐其伟罗世亮程良伦广东工业大学自动化学院,广州 510090 The application of STEP7-300 in the control system of lime pudding. Xuxing tanqiwei luoshiliang chenglianglun (Automation Institute,Guangdong University of Technology,Guangdong 510090) 摘要: 可编程控制器以其优越的安全可靠性能、便捷的操作性能使其广泛的应用于自动控制,自动检测等工业领域。本文简要介绍 SIMATIC S-300 PLC 在石灰窑炉控制系统中实现石头和煤按照设定的配比进行工作, 满足了配比高度精确的性能指标。关键词: TP27-10;STEP7; 称重模块; PLC Abstract: The excellent performance in safety and credibility and the convenient operating performance of the PLC, which makes it applied extensively in the control system and automatic checking up field, etc. The article introduces briefly the application of SIMATIC S-300 and PLC in the automatic controlling field and work in according to the ratio presumed by stone and coal , so it satisfies the performance aim of high-precise ratio . Key-words: TP27-10; STEP7; weighing-up module ; PLC 1 引言某化工厂在制碱过程中, 作为生产纯碱主要原料的二氧化碳和石灰乳, 均通过石灰石与焦炭的燃烧获得。该过程中, 焦炭起催化剂的作用, 同时燃烧也产生大量的热能, 使石头充分的燃烧。称重系统完成石灰石和煤按照一定比例进行配 2 料, 然后把配好的物料放进料斗中, 通过卷扬机把料斗沿轨道送到石灰窑顶部倒料, 完成一次配料送料过程。该厂有数台窑炉, 每天消耗物料近两千吨, 两种原料的比例对燃烧效果有直接的影响, 故系统中的配料的准确性尤为重要。所以准确可靠的称量,稳定高效的控制成为迫切的需求。 2 系统要求系统要求石头和煤称重准确, 配比精度高, 速度快, 可靠性高等以满足实际生产纯碱的需要。系统要求控制模式分为就地手动和 PLC 控制, 控制柜上的配料上料系统的控制选择开关进行控制模式选择。就地手动即所有设备的控制均通过现场的控制箱进行控制,此时 PLC 仅对现场设备的状态信号称重信号进行采集, 此模式多在检修时应用。 PLC 控制即所有设备的控制逻辑包括配料和上料控制、出灰控制均有 PLC 来完成。 PLC 的所有操作均有逻辑和现场信号的保护。在此模式下又分为 PLC 手动和 PL C 自动两种控制方式。在 PLC 手动模式下, 所有的设备控制由值班员通过触摸屏进行单台启动和停止操作。在 PLC 自动模式下, 操作员所需要做的工作是对系统中需要用到的参数进行设置, 启动系统开始的操作及结合现场实际情况作一些临时的应急处理工作。以上所有工作均是通过触摸屏进行的, 触摸屏上主页画面有系统设置、手动控制和主控画面等。 3 系统组成根据要求, 现场显示操作选用 T P27 0,而 进行集中监视和数据存储、报表打印。本系统每个窑炉硬件选择西门子 S7-300 系列的产品,包括专用电源 PS307 5A, CPU315-2DP ,2个 16 路开关量输入 DI16xDC24V 、1个 16 路开关量输出 DO16xDC24V/ 、一个称重模块 SIWAREX U-2 、 TP270 型触模屏、 2 个总线接头、一段 PROFIBUS 总线。系统结构图 3 如下图 1 所示。 TP27-puter Laser printer 控制中心报表打印图1 系统结构 4 称重模块和人机界面精确的配比来源于石头和煤称的高度准确, 从系统的可靠性、先进性、通讯的能力等方面来考虑,我们选用了 SIEMENS 公司的 SIWARE X 称重单元来进行称量。因为现场石头称用了 3 个传感器(目的保持石头斗平蘅) ,而且震动厉害,我们把传感器焊接在底部的钢板上, 在焊接前必须保证 3 个传感器的在同一个水平面上,