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PLC控制系統(tǒng)在豎爐生產(chǎn)中的應(yīng)用

1 nbsp 引言

　　西鋼煉鐵廠10m3豎爐于1994年建造并投產(chǎn)，生產(chǎn)煉鐵所需的球團(tuán)礦。豎爐在煉鐵工藝中起著舉足輕重的作用，其中布料系統(tǒng)是豎爐生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié)，對(duì)球團(tuán)質(zhì)量起著決定性的作用。原布料系統(tǒng)的電氣控制部分采用繼電器控制方式，2臺(tái)驅(qū)動(dòng)設(shè)備，使用各類中間繼電器89個(gè)，時(shí)間繼電器62個(gè)，控制線路錯(cuò)綜復(fù)雜，故障率極高，嚴(yán)重影響豎爐的生產(chǎn)和球團(tuán)質(zhì)量，如何減少設(shè)備故障率，提高設(shè)備作業(yè)率，確保豎爐達(dá)產(chǎn)達(dá)效，是重大技改課題。

2 nbsp 豎爐控制系統(tǒng)的研制

　　2.1 設(shè)備技改路線分析

　?。?）在國(guó)內(nèi)很多小型豎爐中，仍然普遍采用繼電器式控制方式。該控制方式的優(yōu)點(diǎn)：傳統(tǒng)方式容易實(shí)現(xiàn)，技術(shù)含量低，崗位工人容易接受。其缺點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：所用電器元件較多，成本較高；故障點(diǎn)較多，線路復(fù)雜，維護(hù)困難，故障處理時(shí)間長(zhǎng)；可靠性差，難以適應(yīng)惡劣的環(huán)境；電能損失大。

　　（2）采用小型pc一體式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。小型系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)是：體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格較低。其缺點(diǎn)是：硬件固定，靈活性較差，整機(jī)備件，相對(duì)地提高了成本。

　　（3）采用大型plc系統(tǒng)。整個(gè)豎爐采用一套大型的plc系統(tǒng)，布料系統(tǒng)是其中一部分或一個(gè)遠(yuǎn)程站。

　　該系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)是：控制靈活可靠，功能強(qiáng)大，適用于較大的系統(tǒng)。其缺點(diǎn)是：價(jià)格昂貴，對(duì)于小系統(tǒng)顯然是不經(jīng)濟(jì)的。

　　2.2 技改方案的確定

　　通過(guò)對(duì)豎爐控制系統(tǒng)故障原因分析，造成豎爐設(shè)備電氣故障的原因主要有以下幾個(gè)方面：由于采用繼電器控制方式，各類繼電器達(dá)150多個(gè)，故障點(diǎn)較多；由于環(huán)境惡劣及元件本身質(zhì)量的影響，工作可靠性大大降低；由于控制線路的復(fù)雜性，使維修產(chǎn)生一定的困難，造成故障處理時(shí)間的延長(zhǎng)；由于煤氣及粉塵的影響，給維護(hù)帶來(lái)不便。

　　在保證生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我廠實(shí)際情況，提出了用plc控制系統(tǒng)代替繼電器控制的方案。這樣，不僅可以大大簡(jiǎn)化控制線路，減少故障點(diǎn)，而且提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性和靈活性，具有很高的性能價(jià)格比，對(duì)于降低成本，減少運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用都有積極意義。

　　2.3 設(shè)備選型

　　經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調(diào)研，目前市場(chǎng)上常見結(jié)構(gòu)有兩種。一種是一體式結(jié)構(gòu)，另一種是模塊式結(jié)構(gòu)。前一種具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，但是備件只能整機(jī)備件，相對(duì)而言成本較高；后一種模塊式結(jié)構(gòu)，具有系統(tǒng)構(gòu)成靈活、擴(kuò)展功能強(qiáng)等特點(diǎn)，又不需整機(jī)備件，但一次投入費(fèi)用較高。我們著眼于全局考慮，為了方便以后的改造和擴(kuò)建工作，決定采用模塊式。該產(chǎn)品具有較高的性能價(jià)格比，且系統(tǒng)構(gòu)成靈活，技術(shù)支持完備，售后服務(wù)較好。

3 nbsp 項(xiàng)目研制

　　3.1 硬件部分

　?。?）系統(tǒng)的硬件設(shè)備：電源模塊1塊；cpu模塊1塊；數(shù)字量輸入模塊4塊；數(shù)字量輸出模塊4塊。各模塊之間由地址總線連接，由現(xiàn)場(chǎng)送來(lái)的操作及設(shè)備狀態(tài)信號(hào)，通過(guò)4個(gè)輸入模塊進(jìn)入cpu，由cpu進(jìn)行邏輯運(yùn)算后，把結(jié)果送至輸出模塊，直接控制各驅(qū)動(dòng)設(shè)備的接觸線圈，完成整個(gè)系統(tǒng)的控制。

　?。?）系統(tǒng)點(diǎn)數(shù)：9點(diǎn)接收操作臺(tái)起停信號(hào)；14點(diǎn)接收設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)；9點(diǎn)接收事故信號(hào)。輸出32點(diǎn)：11點(diǎn)用于設(shè)備狀態(tài)及故障顯示；18點(diǎn)用于啟動(dòng)設(shè)備指令；3點(diǎn)用于故障報(bào)警及顯示。

　　本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，線路清晰，體積小，可完成兩個(gè)繼電器柜所能完成的一切控制功能?？蓪?shí)現(xiàn)自動(dòng)、手動(dòng)兩種方式對(duì)12臺(tái)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的連鎖控制，同時(shí)增加了系統(tǒng)安全停機(jī)、故障報(bào)警、燈光顯示等功能。