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石灰窑自动化生产
石灰窑自动化生产
石灰竖炉控制中,我们拟采用了两极微机控制系统,吸取了仪表控制系统、电气控制系统和普通计算机控制系统的长处,实现了活性石灰生产从投入到产出全过程自动化作业,不但提高了产量和活性度,而且降低了工人的劳动强度,改善了工作环境,经过近十几年的使用表明,该控制系统的应用是成功的,它不但稳定可靠、故障率低、抗干扰能力强,而且称量系统精度高、...
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产品概述
一、系统概述
石灰竖炉控制中,我们拟采用了两极微机控制系统,吸取了仪表控制系统、电气控制系统和普通计算机控制系统的长处,实现了活性石灰生产从投入到产出全过程自动化作业,不但提高了产量和活性度,而且降低了工人的劳动强度,改善了工作环境,经过近十几年的使用表明,该控制系统的应用是成功的,它不但稳定可靠、故障率低、抗干扰能力强,而且称量系统精度高、功能齐全、操作简便,深受操作工人的欢迎。是石灰炉中比较理想的控制系统。

二、系统原理
首先把生产活性石灰所需的合格原燃料及添加剂(如:石灰石、焦碳、盐等),储存在原料仓中。在配料系统中,通过变频给料机把原料放入称量斗,用电子称准确称量,称量后,通过中间斗、振动机、皮带机混均,进入单斗,再由单斗卷扬机沿着斜桥把混合料运至炉顶受料斗,通过电磁振动机,均匀而定量给料,由炉顶旋转布料器完成炉内布料,炉料靠自重克服煤气流的浮力而缓慢向下运动,相继通过预热带、煅烧带、冷却带。炉料在下降过程中与炽热的上升煤气流进行着复杂的热交换,并伴随着石灰石的分解和生石灰的晶粒的发育成长过程,当全过程完成时,也被助燃空气冷却降温至40-60度,然后由两段阀卸到炉外成品皮带机上,由成品皮带运至成品仓,完成整个生产过程。
 
三、系统硬件及控制原理
根据用户和生产工艺和生产指标的要求对汇源石灰石矿活性石灰竖炉拟做如下的硬件的配置。
1、PLC 系统
在系统中采用西门子S7-300 PLC 性价比高,并且便于维护、便于扩展,备件价格低,订货周期短是最理想的控制系统。
2、集成的称重模块
目前控制系统中称量部分,我们采用了西门子称重模块,集成在S7-300 PLC系统中。电信号由现场3个传感器(每个电子称3个压式荷重传感器并联,安装在平面 三角形的三个角)传给称重模块,再经称重模块运算后变为重量值,通过PLC 总线直接传送CPU,这样就减少了数据传递的中间环节,同样增强了抗干扰能力。校秤使用西门子提供的称重组态软件,通过计算机串行接口进行校秤,过程简单、快捷,生产过程中如需校秤,可用控制系统程序由上位机下达指令,通过S7-300 PLC 直接进行。我们设计的这套独特的称重系统在石灰和炼铁系统都得到了广泛的应用。
3、上位计算机
上位机采用研华IP 610 工业控制机,通过串行接口与PLC CP 340 通讯模块相连,这种工控机一般性能比较好适应于工业控制场合,可以24 小时连续工作,抗干扰、抗灰尘、散热、运行速度等各方面优于一般计算机。
4、人机操作界面 
上位机操作界面采用SIEMENS公司的WINCC6.0人机接口软件,这种软件在工业控制中使用比较普遍,因其功能强大、易于掌握、使用方便、可靠性好、操作简单而受到欢迎。所有操作皆由鼠标完成,可进行参数显示、修改、设定,可以方便制作出动态工艺画面,操作画面,历史曲线、实时曲线等功能完善的画面。这种软件初学者易学、易掌握,特别适合于现场技术人员维护系统和完善系统功能。而且人机交流特别方便,操作员直接可在画面上操作现场的设备。
5、料位计
探尺采用智能重锤料位计,此料位计采用编码器和PLC技术,通过测量重锤由初始位置到料面位置相对距离,来确定料面。探料过程可设定为每上一批料探测一次,也可以每两次探测一次。探测和布料采用控制系统的安全连锁,以避免探尺和布料的冲突。这种新型的布料器结构简单,分辨率高,具有联网通讯功能,完全能满足石灰竖炉中的生产工艺要求,是目前价格比较低,应用效果最好的一种料位计。
6、主令控制器
主令控制器是我公司研制开发的适用于工业精确定位系统的高科技专利产品。控制部分采用西门子S7-200 PLC,限位调整用西门子汉化操作面板TD-200,现场数据采集部分用进口高精度电子编码器,整个产品结构合理,安全可靠,限位调整方便灵活。此设备已经在攀钢的几座石灰炉上得到了很好的应用。

四、系统特点
1、 自动和手动系统双备用。除现场操作箱的手动操作外,全部操作也可以用鼠标在工控机上完成。
2、 取消了中间连锁继电器(隔离继电器除外)。
3、 取消了所有二次仪表(如:压力、流量、温度仪表),所有数据在计算机上显示,由打印机打印。
4、 主要设备(风机、单斗、给料机、布料器等)都用变频器代替原有接触器,改善了系统的性能,减少了维修量,加强了系统的可靠性。
5、 完善的WINCC人机界面操作系统。系统的所有参数及设备的停运和运行状态均有显示。各种参数曲线可供操作人员随时掌握系统整体的运行状态。其中象提升等动态设备,画面上有与现场同步的动态显示。
6、 完善的西门子智能称重模块配料称量和补偿系统。
7、 可靠的石灰炉料位计和智能主令等专有的使用设备。
8、 完善的现场摄像监视系统。
9、 可靠的西门子PLC,变频器和工业计算机两级微机自动化系统。 

五、综述
本系统采用了目前最为流行两极微机控制技术,进一步提高系统的可靠性与性价比该系统所有的设备都有PLC进行统一控制,对窑体预热带、煅烧带、冷却带温度控制更加合理,是产品合格率得到提升。
 
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