施耐德昆腾plc在高炉上料系统中的应用

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1、施耐德昆腾PLC在高炉上料系统中的应用[摘要]本文介绍了施耐德昆腾PLC在高炉上料控制系统中的应用，该系统用PLC完成所有的过程控制、数据采集、PID调节、温度监控及画面报警等功能，实现了皮带上料和布料的自动控制，不仅提高了高炉生产率，而且通过原料的精确配比，促使铁水质量稳步提升。PLC系统操作简单，稳定性及可靠性高，为高炉的稳产和高产创造了良好的条件。[关键词]PLC；高炉；自动控制中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）47-0282-01引言施耐德PLC是一种紧凑型的可编程控制

2、器，在现在的生产办公中主要被应用于各种设备的自动化控制系统当中，不仅具有其型小、配置灵活、结构紧凑、功能强大、通讯方式丰富、编程软件完善等优点，而且性价比也非常的高。6高炉上料装置是生产中的重要环节，提高其自动化水平，可以大大减轻工人劳动强度，提高生产效率，同时通过原料的精确配比，又可提升铁水的质量。北营公司炼铁厂新1#3200m3高炉2012年投产，矿槽炉顶上料系统设计采用施耐德公司昆腾系列PLC，该工业控制系统实现了对铁矿石、烧结矿、球团、焦炭等原料的自动称量，并完成称量误差的自动补偿；实现了炉顶各阀门的顺序自动开

3、关，α、β、γ的角度自动设定，探尺及其他相关辅助设备的自动控制；实现了对高炉矿槽炉顶上料系统的数据采集、数据显示及生产设备的联锁控制。该系统投入运行以来，运行稳定，效果良好。一、上料系统工艺流程6北营公司炼铁厂新1#3200m3高炉，整个上料过程都使用施耐德昆腾PLC进行联锁控制。炉顶采用串罐无料钟炉顶。由上料罐、下料罐、上密封、下密封、下料闸、溜槽、均压、放散等主要设备组成。槽下上料系统采用皮带上料方式，主要由供焦皮带，供矿皮带和上料主皮带、返矿皮带、振动筛以及料仓等组成。整个工艺控制过程是，当炉顶发出要料信号，由放

4、矿指针和放焦指针给出放矿或放焦指令，选中的矿仓或焦仓开始按设定的次序依次放料，当第一个被选中的料仓开始放料时，程序发出料头信号，当最后一个被选中的料仓放空料时，程序发出料尾信号。当料头和料尾在供矿皮带或供焦皮带上的延时走完时，发出料头和料尾在主皮带上的信号。当料头和料尾在主皮带上的延时走完时，发出料头和料尾在上料罐的信号，此时发出上料罐有料信号。当下料罐放完一批料发出料空信号时，打开均压放散阀对料罐卸压，随后开启上密封阀及上料闸，将上料罐中的炉料装入下料罐。装料完毕，关闭上料闸、上密封阀和均压放散阀，并向下料罐均压。料

5、面检测设备采用机械探尺与雷达探尺相结合，探尺探料降至规定料线深度，提升到零位后，打开下密封阀及下料闸，用下料闸的开度大小来控制料流速度，炉料由布料溜槽布入炉内，每批料布入完成后，布料角度自动步进60度，通过控制α、β、γ来实现高炉布料的具体位置。整个上料过程无限循环即完成高炉的装、布料动作。二、硬件配置整个上料系统采用一套PLC系统，二台上位机完成对整个上料系统的监控机数据采集等。基础控制层采用Quantum140系列PLC，系统具有强大的数字量、模拟量及回路处理功能，具备模板化、体系结构可扩展的特点，包括CPU模板、

6、I/O接口模板、通讯模板、电源模板和底板等。PLC主站与分站之间采用远程I/O方式扩展。各PLC站通过网络通讯模板、交换机、TCP/IP工业以太网可进行通讯，传输速率为100Mpbs，传送介质为超五类屏蔽双绞线。其中处理器采用昆腾系列140CPU65150，电源模板采用140CPS11420，远程通讯模板采用140NOE77101，I/O模板配置如下：数字量输入模板140DDI35300，数字量输出模板140DDO35300，模拟量输入模板140ACI03000、140ARI03010，模拟量输出模板140ACO130

7、00，远程I/O模板采用140CRP93100、140CRA93100。6编程软件采用UnityPro_XL_V6.0，它支持5种IEC标准语言，系统提供了派生功能块（DFB），并可在UnityPro_XL_V6.0应用程序中反复调用，如果一些特定的算法或逻辑控制需要改变，只需修改DFB功能块即可。监控系统（HMI）采用Wonderware公司的InTouch10.0监控软件，实现生产过程工艺流程及各参数的采集显示、报警、回路控制画面，历史数据存储及趋势图，报表等监控功能。WindowXP作为系统平台界面，组成计算机化

8、的操作系统，实现人机通讯。计算机采用研华工控机，双核CPU，2G内存，250G硬盘。三、控制功能施耐德PLC在高炉上料系统中实现如下功能：1.实现对铁矿石、烧结矿、球团、焦炭等入炉原料的自动称量，并完成称量误差的自动补偿。2.实现槽下矿仓、振动筛、称量斗、皮带机、布料小车及分料器的自动控制，实现自动备料及放料，从皮带把原料运送到上