德國進口西門子吉林PLC模塊代理商
系統(tǒng)控制功能
1．稱重測控單元功能
稱重測控單元擔負著整個配煤的煤量采集計量作用，也是整個配煤系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的基礎，其控制核心為CFC-200儀表，它是集調節(jié)與演算為一體的多功能計量控制器，其內核為16位摩托羅拉68KCPU，它以Yamato出眾的計量設計技術為基礎、具有性能穩(wěn)定、測量精度高、抗干擾性能強、功能齊全、接口多樣化、故障自診斷、參數(shù)自整定及智能PID調節(jié)等功能特長，它主要完成負荷、流量、累積量的采集，CFC-200儀表通過Profibus-DP接口與西門子PLC溶合為一體，達到數(shù)據(jù)無縫、透明共享的預期效果。
2．PLC實現(xiàn)的功能
實現(xiàn)各臺配煤給料機的流程啟動和停止；故障診斷報警；倉料位、圓盤電機、給料皮
帶電機的流程聯(lián)鎖和逆向啟動、順向停車的順序控制；各臺設備/各工藝段之間的安全聯(lián)鎖；各變頻器的頻率給定和速度控制；總配比流量的在線調整等功能。PLC按工藝要求完成系統(tǒng)的四種控制方式（現(xiàn)場就地控制、單臺手動控制、單套聯(lián)動控制、全自動控制）；另外，S7-300PLC作為Profibus-DP的網(wǎng)絡主站，起著整個系統(tǒng)的控制核心作用，是確保系統(tǒng)內所有設備的協(xié)同運行的前提條件，并完成與上位機交換系統(tǒng)的所有過程參數(shù)和數(shù)據(jù)的任務。
3．上位機實現(xiàn)的功能
實現(xiàn)煤料配合比例工藝流程的自動監(jiān)控；管理生產(chǎn)過程參數(shù)和狀態(tài)；處理反映各種過程報警和歷史報警；瀏覽各實時/歷史趨勢畫面；生成各種報表供瀏覽/查詢/打??；建立實時數(shù)據(jù)庫及歸檔數(shù)據(jù)，為企業(yè)決策者提供工廠現(xiàn)場層實時過程數(shù)據(jù)、曲線及統(tǒng)計分析表。利用WinCC中的Ｃ語言腳本(bbbbbb)及提供的各類應用函數(shù)，來靈活地完成系統(tǒng)復雜的控制要求，并將配煤系統(tǒng)的前后工藝段有機地組合起來。
以上三者相輔相成，構成一套完整的自動配煤解決方案，整個配料系統(tǒng)綜合精度優(yōu)于0.5%。
4．項目中的難點問題及實施辦法
配煤煉焦有2大工藝段，每個工藝段有12套，合計共有24套給料機，其配比的準確和穩(wěn)定是焦炭質量保障的關鍵。
后備PID調節(jié)：但在實際運行中配煤系統(tǒng)的配比會受到外界多種因素的影響，如煤質、含水率、環(huán)境溫濕度、粘度、粒度等因素，從而直接引起下料不暢通、結塊、粘料等現(xiàn)象，影響配煤比例的恒定。針對上述情況，我們采用兩套PID自動調節(jié)回路方案，正常情況下由CFC-200來執(zhí)行調節(jié)，當上述情況造成流量震蕩或偏差超，系統(tǒng)自動切換由PLC來完成后備PID調節(jié)，而此刻后備PID調節(jié)是根據(jù)所發(fā)生不同情況下的同種煤流量總和為目標對象進行閉環(huán)調節(jié)，從而優(yōu)化了過程控制的性能和效果。
后備計量切換：系統(tǒng)在正常情況下，其計量功能是有稱重測控單元來完成，它主要由UB2電阻應變式傳感器和CFC-200儀表組成，一旦稱重測控單元中的任何一方故障都將導致稱重計量失敗。因此，我們采用了后備容積計量功能，當一旦發(fā)生計量失敗情況時，系統(tǒng)自動切換到容積計量模式，其設計思路為：在系統(tǒng)正常情況下由PLC對CFC-200所輸出的煤流量進行密度逆運算，得出其在預置時間跨度內煤的瞬間密度，并不斷進行跟蹤刷新和存儲，當進入容積計量模式后，PLC將根據(jù)所記憶的瞬間密度，進行流量運算和控制調節(jié)，而不影響系統(tǒng)的正常進行。
六、 項目運行
2006年8月15 日上午，爐─山西太鋼7.63米焦爐（年產(chǎn)焦碳115萬噸／
座）順利投產(chǎn)了。整個配煤系統(tǒng)運行可靠、性能穩(wěn)定、操作方便、自動化程度高、配煤準確率和焦炭質量穩(wěn)定率都得到大幅度的提高，不盡降低了煤耗和能耗，還大大地提高了生產(chǎn)效率，達到了預期的效果，為太鋼不銹鋼年產(chǎn)能達到300萬噸，成為全球產(chǎn)能最大的現(xiàn)代化不銹鋼企業(yè)打下了基礎。
七、 應用體會
通過自動配煤項目設計、實施，進一步加深了對西門子SIMATIC自動化產(chǎn)品的了解。系統(tǒng)采用了工業(yè)以太網(wǎng)和Profibus-DP現(xiàn)場總線，實現(xiàn)了現(xiàn)場儀表、PLC、分布式I/O、操作站/工程師站、變頻驅動器之間的相互通信，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院涂垢蓴_性，減少了大量線纜，現(xiàn)場安裝、調試的工作量也大大降低，縮短了項目實施周期，更提高了工作效率和項目質量。
另外深有體會的一點是：西門子SIMATIC自動化產(chǎn)品的產(chǎn)品鏈長、性能超群、覆蓋面廣、普及率高、網(wǎng)站內容豐富且更新快、各類文檔資料齊全、客戶技術服務響應快等等，這一切都為我們的實際工作帶來了極大的便利和廣泛的認可，預祝以SIMATIC品牌為代表的自動化產(chǎn)品在今后創(chuàng)新道路上再創(chuàng)輝煌
對于一般要求精度不高的應用，我們推薦使用這種方法。
第三種辦法，使用高速脈沖輸出。
高速脈沖輸出功能是指可以在可編程控制器的某些輸出端產(chǎn)生高速脈沖，用來驅動負載實現(xiàn)精確控制。
對于西門子S7-200PLC，其開關量輸出Q0.0和Q0.1編程時可用作高速脈沖輸出。支持兩種形式高速脈沖，高速脈沖串輸出PTO和寬度可調脈沖輸出PWM。我們使用寬度可調脈沖輸出PWM也可實現(xiàn)時鐘脈沖功能。下面給出程序范例：
ORGANIZATION_BLOCK 主程序:OB1
TITLE=主程序：用高速脈沖輸出產(chǎn)生時鐘脈沖
Network 1
LD SM0.1
MOVB 16#DB, SMB67
MOVW 3000, SMW68
MOVW 2000, SMW70
PLS 0
END_ORGANIZATION_BLOCK
此方法一般用于周期較短，控制精度要求較高的場合。把程序代碼拷貝下來，粘貼到一個文本文件
第四種方法，使用特殊存儲器位SM。
特殊存儲器位SM0.4提供1分鐘時鐘脈沖，該脈沖在1分鐘的周期內關閉（OFF)30秒，打開（ON）30秒。
特殊存儲器位SM0.5提供1秒鐘時鐘脈沖，該脈沖在1秒鐘的周期內關閉（OFF)0.5秒，打開（ON）0.5秒。
特殊存儲器位SM0.6提供掃描周期時鐘脈沖，該脈沖為一次掃描打開，然后下一次掃描關閉。
這種方法使用簡單，但時鐘周期和開關時間固定，很多情況下不能滿足要求
