鼓风炉自动上料控制系统

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外设名称 小车 1 卸料阀门关到位 小车 2 卸料阀门开到位 小车 2 卸料阀门的电机电源正常 小车 2 卸料阀门关到位 系统紧急停车 小车上载的原料重量 小车运行速度 小车载重重量 小车正方向运行 小车反方向运行 小车低速运行 小车高速运行 打开小车 1 阀门 关闭小车 1 阀门 打开小车 2 阀门 关闭小车 2 阀门
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KEY W ORDS : control syste m; b last furnace; autom atic feeding; PLC; con figuration
1 前
言
的是鼓风炉还原熔炼的上料环节 , 把料仓中的烧结 块和焦炭按设定值加入到鼓风炉内, 设计自动上料 控制系统。
铅锌密闭鼓风炉熔炼是一种近代火法炼铅锌的 先进方法, 它合并了铅和锌两种火法冶炼流程 , 该 方法的第一步作业是鼓风烧结 , 即在高温下使硫化 物转化为氧化物 , 并使细小分散的物料烧结成多孔 的团块 ; 第二步是密闭鼓风炉还原熔炼, 即把烧结 块、焦炭加到密闭鼓风炉内, 在高温和强还原气氛 中进行还原熔炼 ; 第三步是精炼, 熔炼出来的粗铅 经过精炼才能广泛地使用 , 精炼的目的: 一是去除 杂质; 二是回收 贵金属, 尤其 是银
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5 组 态
组态软件采用的是控制器对应的 RSV iew 32 软 件, 首先对其通信进行组态和建立标签数据库, 然 后再编辑模式下进行图形界面的设计, 系统设计了 如下功能 , 如图 6所示: 小车实时位置和方向显 示, 显示小车所 在区域和方向。 设定料 量设定 值, 系统每工作 一次前设定其 下料量。 累加次 数, 记录和显示 每天的加料次 数。 阀门 开度控 制, 设置其阀门的打开程度。 速度选择, 小车运
图 2 自动上料系统框架图 F ig 2 F ra m e d iagra m o f automa tic feed ing system
4) 当选择自动方式时, 通过 PLC 的 I /O 输出 中间继电器 KA102- K 和 KA102- G 来进行控制。 5) 两个接触器之间还有互锁 , 各自有自锁。 小车 2 卸料阀门、料仓 下料阀门和炉 封门的 电机控制线路与图 4 类似。小车运行电机的控制原 理与图 4 类似 , 只是不是通过接触器控制电机, 而 是变频器进行速度控制。
The C on trol System for A utom atic F eeding System of Blast Furnace
L IU X iao- bo , ZHANG Shou- m ing (1 . F acu lty of E lectric Pow er Eng in eer ing, Kunm ing M etallurgy College , Kunm in g , Yunnan 650033 , Ch in a ; 2 . Co lle ge of Inform ation Engineerin g and Autom atio n , Kun m ing Un iv ersity of Sc ience and T echnology, Kunm ing , Yunnan 650051 , Ch in a)
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图 1 鼓风炉上料系统示意图 F ig 1 Sche m atic diag ram for feeding sy ste m o f b last furnace
。本文研究
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收稿日期 : 2010 - 11-16 作者简介 : 刘小波 ( 1962 - ) , 女 , 云南昆明人 , 高级工程师 , 主要从事智能控制、综合自动化等方面的教学与研究工作。
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3 系统硬件设计
3 1 电气线路设计 # 小车 1 卸料阀门电机主线路: 如图 3 中 QM 102 为低压断路器, 起过载保护 的作用。 KM 102K 和 KM 102G 为接触器的触点 , 可 以对电机进行换向。 FR102为热继电器 , 起过电流 保护的作用。
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2011 年 4月 第 40 卷第 2 期 ( 总第 227 期 )
摘 要: 以云南某铅锌公司冶炼厂自动控制项目为背景, 从密闭鼓风炉铅锌熔炼的工艺出发, 设计了 以 A- B
公司 PLC 为基础的鼓风炉自动上料控制系统, 分析 其具体工艺流 程, 重点介绍 了电气线 路设计、 I/O 分配、 PLC 程序设计、组态功能等。应用结果表明, 系统运行稳定性好、控制灵活、效率高。 关键词: 控制系统; 鼓风炉; 自动上料; PLC; 组态 中图分类号: TF806 21 文献标识码: A 文章编号: 1006- 0308 ( 2011) 02- 0088- 05
表 1 T ab 1
I/O 地址 I : 1 /00 I : 1 /01 I : 1 /02 I : 1 /03 I : 1 /04 I : 1 /05 I : 1 /06 外设名称 选择开关 小车电机电源 变频器故障 变频器运行 变频器准备好 小车 1 卸料阀门开到位 小车 1 卸料阀门的电机电源正常
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4 PLC 程序设计
PLC 程序设计软件选择 A- B 公司开发的对应 于 SLC 5 / 4 控制器的 RSLog ix 500 软件, PLC 程序 设计采用模块化设 计方案, 程序 流程图如图 5 所 示。设计以下子程序: 小车运行电机子程序、小车 1 卸料阀门子程序、小车 2 卸料阀门子程序、 1 料 # 仓下料阀门子程序、 2 料仓下料阀门子程序、炉封 门子程序。各程序之间相互配合构成了鼓风炉自动 上料系统的整个过程。 如果上位机选择手动的方式 , 则通过监控界面 中的按钮进行控制。同时, 还设计了报表记录、检 测限位开关是否出现故障、故障报警等功能。
ABSTRACT : The au tom atic feed ing con trol system is des igned on the basis ofA- B C om pany s PLC, wh ich is accord ing to Pb- Zn
sm elting p rocess of closed b last fu rnace , and the au tom atic con trol pro ject in a sm elter of on eY unnan Lead & Z inc C om pany is the d es ign background . The specific p rocess flow of au tom atic feed ing system is an alyzed in th is p aper , and th is paper h igh lights th e electric w iring de s ign, I/O d is tribution, PLC program design , a flexible control system, and con figuration fun ction and so on. The app lication resu lt ind icated that it is a stab le op er ation sys tem, and a h igh efficient sys tem.
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刘小波 , 等 鼓风炉自动上料控制系统
续表 1
I/O 地址 I : 1 /07 I : 1 /08 I : 1 /09 I : 1 /10 I : 1 /11 : 3 00 I : 3 01 I O: O: O: O: O: O: O: O: O: 5 00 4 /00 4 /01 4 /02 4 /03 4 /04 4 /05 4 /06 4 /07
2011 年 4月 第 40 卷第 2 期 ( 总第 227 期 )
云南冶金 YUNNA N M ETALLU RGY
A pr . 2011 V ol 40 . N o 2 ( Sum227 )
鼓风炉自动上料控制系统
刘小波 , 张寿明
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(1 . 昆明冶金高等专科学校电气学院 , 云南 昆明 650033 ; 2. 昆明理工大学信息工程与自动化学院 , 云南 昆明 650051)
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2 自动上料系统设计方案
设计框图如图 2 所示 , 系 统设计以 PLC 为核 心 , 鉴于稳定性因素选择 A - B 公司的 SLC5 /4 控 制器, 上位机的组态可以监控整个系统, 它与 PLC 可以互相传递数据信 息; 同时 PLC 通过继电器组 控制接 触器组, 从而 控制三相电机 来开、关各阀 门。为了使小车运行速度能够实现高、中、低速度 选择, 小车运行电机通过变频器来控制, 变频器则 通过外部端口的继电器组进行控制。现场设备的情 况则通过限位开关等设备反应到 PLC 。
云南冶金 YUNNA N M ETALLU RGY
A pr . 2011 V ol 40 . N o 2 ( Sum227 )
图 4 小车 1 卸料阀门电机控制线路 F ig 4 M otor contro l c ircuit o f 1 d ischarge valve for tro lley
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外设名称 2 料仓下料门电机电源正常 2 料仓下料门关到位 小车位于料仓侧终端位置 小车处于 1 料仓的位置 小车处于 2 料仓的位置 小车处于鼓风炉 1 位置 小车处于鼓风炉 2 位置 小车位于鼓风炉侧终端位置 打开炉料封门 关闭炉料封门 打开 1 料仓下料门 关闭 1 料仓下料门 打开 2 料仓下料门 关闭 2 料仓下料门 系统电铃 系统电笛
图 3 小车 1 缷料阀门电机主线路 F ig 3 M oto r ma in line o f 1 discharge valve fo r tro lley
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小车 1 卸料阀门电机控制线路, 如图 4 所示: 1) 继电器 KA102反应电源正常状态 , 当正常 时其常开触点闭合 , 给 PLC 信号。 2) S Q 102K 和 SQ102G 为限位开关 , 当其开到 位 或 者 关 到 位 时 , 切 断 接 触 器 KM 102K 和 KM 102G, 电机停转。同时, 给 PLC 信号。 3) 当选择手动方式时 , 通过现场的启、停按 钮进行控制。