德國進口西門子葫蘆島PLC模塊代理商
CFW定量給料機主要分為四大單元：稱重單元、皮帶測速單元、積算控制單元、驅(qū)動單元,其中稱重單元，皮帶測速單元，驅(qū)動單元作為給料機的部件安裝在機械本體上。
稱重單元主要由計量托輥和兩個應(yīng)變式荷重傳感器組成。稱重傳感器安裝在高精度的平臺上，其測量出輸送帶上物料的單位長度重量；皮帶測速單元采用高精度脈沖編碼器安裝在從動滾筒的軸端，通過滾筒轉(zhuǎn)動產(chǎn)生脈沖信號，以上重量信號（毫伏級）及脈沖信號分別傳送至積算控制系統(tǒng)。
其積算稱重原理如下所示：
Q：輸送量 (重量范圍 0～t1) (kg)
q：瞬時輸送量 (kg/min)
W：物料的單位長度重量 (kg/m) (載荷密度)
V：皮帶速率 (m/min)
設(shè)輸送帶的運行長度為[l]，輸送帶的速度為[v]，輸送帶運行時間為[t],
其關(guān)系為l=vt
因此在輸送帶運行了t1時間后，輸送帶的運行長度為l1=vt1，
那么，輸送流量可用下列方程式表示：
給料機的輸送量為A，B，C三點所包圍的面積。
如下圖所示。
W = f (l) : 在任選的單位運行長度 [l] 上的載荷密度
Wdl : 在微小運行距離(dl)上的輸送量
上述表明：要計算獲得輸送量，需通過稱量傳感器檢測到煤流的單位長度的瞬時重量信號，同時速度傳感器檢測到速度脈沖信號。通過控制儀表將重量信號與速信號進行乘積運算，從而求得輸送量，并通過輸送量積算求得累積量。
3.工藝設(shè)備主要參數(shù)
物料粒度： 0～80mm
物料散密度： 800kg/m3
物料水分： 10～12％
物料溫度： 常溫
給料方式： 圓盤給料
皮帶驅(qū)動電機： 3.7KW 3φAC380V
圓盤驅(qū)動電機： 15KW 3φAC380V
軸端編碼器: 600P/R DC12V～24V
給料機輸送帶寬度： 800mm
輸送機能力范圍： 10～100t/h
輸送機速度： 0.1m/s～1m/s
輸送機傾斜角度： 0℃
輸送機頭、尾滾筒中心距： 3m～3.5m
配料秤系統(tǒng)精度： 優(yōu)于0.5%
四、 控制系統(tǒng)構(gòu)成
1．系統(tǒng)總貌
整個自動配煤裝置為生產(chǎn)現(xiàn)場無人化管理，所有的操作和監(jiān)視均在中央控制室中進行，系統(tǒng)采用分布式計算機監(jiān)控管理方式，主要由兩套西門子S7-300PLC、兩套WINCC V6.0監(jiān)控軟件及工控機、48套SIMOVERT MASTERDRIVES 6SE70工程型變頻器、24臺CFC-200回路調(diào)節(jié)控制器、3套OSM等控制單元構(gòu)成一個基于TCP/IP 100M光纖工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)的SCADA系統(tǒng)。其中各關(guān)鍵裝置如：PLC、變頻器、調(diào)節(jié)控制器、分布式I/O之間數(shù)據(jù)傳輸采用Profibus-DP協(xié)議通訊方式，以確保高實時性和高動態(tài)響應(yīng)要求，Profibus通訊速率最高可達12Mbit/S, 8個節(jié)點網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的總線循環(huán)時間最快可至0.2ms，在全球制造業(yè)自動化和流程工業(yè)自動化的總安裝站點數(shù)已突破1千萬，比任何其它現(xiàn)場總線標準高出許多，它的節(jié)點設(shè)備數(shù)量占有率目前穩(wěn)具，它是全球范圍內(nèi)目前能夠以標準方式應(yīng)用于所有領(lǐng)域并貫穿整個過程鏈的現(xiàn)場總線。這種系統(tǒng)架構(gòu)充分利用發(fā)揮了西門子SIMATIC自動化產(chǎn)品的資源，具有高可靠性，強抗干擾能力和靈活的可擴充性，可獨立完成對設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，精度控制，監(jiān)控聯(lián)鎖。上位機WINCC V6.0組態(tài)軟件作為HMI，通過操作畫面對實時數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，報警，實現(xiàn)生產(chǎn)工藝過程參數(shù)的實時曲線、歷史趨勢顯示、報警記錄、配方管理、產(chǎn)量統(tǒng)計、各類數(shù)據(jù)歸檔和安全連鎖保護，同時通過VBA編程實現(xiàn)Excel報表輸出、打印及預(yù)覽等功能。系統(tǒng)需要監(jiān)測重量、速度、位置、缺料、堵料、皮帶打滑、電機啟停、電流、轉(zhuǎn)距和轉(zhuǎn)速等一千多個模擬量I/O和數(shù)字量I/O控制點,具有48個PID閉環(huán)控制回路和2套遠程監(jiān)控系統(tǒng)操作站。整套系統(tǒng)通過光纖交換機進入Ethernet與焦業(yè)公司的其它焦化工藝段及廠級管理網(wǎng)進行銜接，達到管控一體化水平
2．系統(tǒng)配置
本系統(tǒng)24臺配煤秤分為兩個工藝段各為12臺，每個工藝段控制單元由1個S7-315-2DP CPU主站（含1個本地擴展主站）及2個ET200M從站、12個CFC-200及6SE70變頻器配帶CBP2從站所組成，兩個工藝段控制單元經(jīng)光纖工業(yè)以太網(wǎng)進行互連，兩臺帶有WinCC V6.0的工控機組成配煤系統(tǒng)操作員站，其中一臺兼有工程師站功能。
?。?）硬件配置組成（2套控制柜）
控制系統(tǒng)主要采用西門子SIMATIC系列產(chǎn)品，其硬件主要配置如下：
工控機：ADVANTECH IPC-610、P4/2.8GHz/80Gb/512Mb/CP1613網(wǎng)卡/19’LCD 2套。
電源：SITOP電源 24VDC/10A 2個；PS307 24VDC/5A電源模塊 6套；
UPS 3KVA在線式 2套。
PLC： CPU 315-2DP 2套；
SM 321 DI模板 18塊；
SM 322 DO模板 8塊；
SM 331 AI模板 4塊；
CP343-1 以太網(wǎng)模板 2塊；
CP342-5 DP模板 2塊；
ET200M IM 153-1分布式接口模板 4塊。
?。?）驅(qū)動配置組成（8套變頻柜）
變頻器采用西門子SIMOVERT MASTERDRIVES矢量控制系列產(chǎn)品，其產(chǎn)品配置如下：
變頻器：SIEMENS 6SE70234EC61 15KW 24臺（控制圓盤驅(qū)動）；
SIEMENS 6SE70210EA61 4KW 24臺（控制皮帶驅(qū)動）。
Profibus-DP通訊板：CBP2 48塊。
變頻操作面板：OP1S 2塊。
SITOP電源：380V AC/24VDC/10A 8個。
驅(qū)動裝置：SEW-EURODRIVE 軸裝式電機/減速機一體化裝置 48套。
?。?）網(wǎng)絡(luò)及軟件配置
OSM光纖交換機： TP22 6GK1105-2AE00 2套；
TP62 6GK1105-2AB10 1套。
軟件: STEP7 V5.3 1套；
WINCC V6.0+SP3 RT 64K 2套；
RC 64K 1套；
SOFTNET-S7 V6.2 2套。
?。?）稱重部件配置
計量稱重檢測部件主要采用Yamato系列產(chǎn)品
稱重傳感器：UB2-100kg 48個。
測速單元：LE-627 24套。
回路調(diào)節(jié)控制單元：CFC-200C 24套。
自動標定驅(qū)動單元：ORIENTAL-MOTOR 2RK6GN 24套。
3．網(wǎng)絡(luò)通訊
為了滿足在設(shè)備層、控制層及信息層的不同要求，西門子具有多種通信網(wǎng)絡(luò)及國際標準解決方案供我們選擇，主要有Industrial Ethernet、PROFINET、OPEN IE、Profibus、AS-I、EIB、MPI、PtP、MODBUS和3964R等通信方式。
根據(jù)本系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通訊要求和特點，在設(shè)備層與控制層之間我們選用了Profibus-DP通訊方式，其優(yōu)點是適合實時性要求高、多個從站設(shè)備位置分散、快速周期性數(shù)據(jù)交換等場合，每套SIMATIC S7-315-2DP CPU所集成的DP口作為分布式I/O ET200M（2套）和CFC-200回路調(diào)節(jié)控制器（12套）的DP1主站，另一路由擴展CP342-5模塊作為DP2主站，連接SIMOVERT MASTERDRIVES矢量變頻器 SIEMENS 6SE70+CBP2（24套從站），以上兩路Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)確保了配煤系統(tǒng)的綜合精度、快速數(shù)據(jù)交換、同步響應(yīng)、可靠性、故障診斷和維護等方面的總體性能要求。
控制層與信息層采用TCP/IP工業(yè)以太網(wǎng)通訊，CP343-1以太網(wǎng)模板使S7-300 PLC成為工業(yè)以太網(wǎng)的一個節(jié)點并通過Siemens OSM TP62光纖交換機建立起PC站對控制層的訪問通道，操作站/工程師站配置Siemens CP1613網(wǎng)卡通過專用雙絞線與OSM連接，3臺OSM交換機通過光纖連接構(gòu)成一個100M環(huán)形的主網(wǎng)，工業(yè)以太網(wǎng)適用于大規(guī)模數(shù)據(jù)的交換和遠距離傳輸,是目前實現(xiàn)自動化系統(tǒng)與計算機系統(tǒng)間通訊的理想選擇。
