產(chǎn)品分類(lèi)品牌分類(lèi)
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西門(mén)子PLC模塊 西門(mén)子CPU 西門(mén)子DP電纜 西門(mén)子模塊 西門(mén)子變頻器 西門(mén)子電源 西門(mén)子連接器 西門(mén)子軟啟動(dòng) 西門(mén)子軸卡 西門(mén)子數(shù)控系統(tǒng) 西門(mén)子工控機(jī) 西門(mén)子PLC 西門(mén)子觸摸屏 西門(mén)子交換機(jī) 西門(mén)子導(dǎo)軌 西門(mén)子驅(qū)動(dòng)器 西門(mén)子NCU備件 ET200 DP接頭 S7-1500 S7-400 S7-300 1200 200SMART 200CN PLC 電線電纜
6ES7312-1AE14-0AB0安裝調(diào)試
6ES7312-1AE14-0AB0安裝調(diào)試
一、 引 言
隨著當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展, 特別是控制技術(shù),,工業(yè)IT技術(shù),,數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等普及應(yīng)用,,對(duì)現(xiàn)代化企業(yè)的工業(yè)過(guò)程控制要求越來(lái)越高,全自動(dòng)計(jì)量配料控制系統(tǒng)在各行業(yè)的應(yīng)用已屢見(jiàn)不鮮,,它是成品生產(chǎn)的首要環(huán)節(jié),,特別是有連續(xù)供料要求的行業(yè),其配比的過(guò)程控制直接影響了成品的質(zhì)量,,它是企業(yè)取得最佳經(jīng)濟(jì)效益的先決條件,。雖然行業(yè)各自不同的工藝特點(diǎn)對(duì)配料控制要求也不同,但其高可靠性,,*性,,開(kāi)放性,免維護(hù)性,,可擴(kuò)展性是各行業(yè)所追求的一致目標(biāo),。而西門(mén)子SIMATIC工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品正是符合當(dāng)今這一潮流的代表。
在配煤煉焦生產(chǎn)工藝過(guò)程中,,需要將各種不同的精煤如:肥煤、氣煤,、瘦煤,、焦煤、貧煤等以適當(dāng)比例配合成混合煤稱(chēng)之為自動(dòng)配煤過(guò)程,,它是整個(gè)焦化生產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),,對(duì)生產(chǎn)高質(zhì)量的焦炭、合理利用煤炭資源及生產(chǎn)成本控制具有重大意義,。山西太鋼焦化有限公司(太鋼合資經(jīng)營(yíng)企業(yè)─惠晉焦業(yè))7.63米焦?fàn)t有著“爐"之稱(chēng),,乃至亞洲最大焦?fàn)t,它屬于*環(huán)保的搗固焦?fàn)t,,該工程由德國(guó)伍德公司提供焦?fàn)t技術(shù),負(fù)責(zé)初步設(shè)計(jì),,最終形成年產(chǎn)全焦115萬(wàn)噸的生產(chǎn)能力,可確保太鋼300萬(wàn)噸/年 不銹鋼生產(chǎn)所需優(yōu)質(zhì)鐵水對(duì)焦炭低硫高強(qiáng)度的要求,,實(shí)現(xiàn)大型,、高效、環(huán)保,、節(jié)能的清潔生產(chǎn)目標(biāo),,是太鋼實(shí)施全力打造具競(jìng)爭(zhēng)力的不銹鋼企業(yè)戰(zhàn)略步驟之一,。為使焦?fàn)t煤料的配比更加準(zhǔn)確及系統(tǒng)可靠,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)配煤裝置智能化,、數(shù)字化,、網(wǎng)絡(luò)化,向企業(yè)級(jí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和管理數(shù)據(jù)庫(kù)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)來(lái)源,,為此在反復(fù)比較了當(dāng)今市場(chǎng)流行的自動(dòng)化方案優(yōu)劣基礎(chǔ)上,,最后選擇西門(mén)子SIMATIC自動(dòng)化產(chǎn)品解決方案,由上海大和衡器有限公司進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)集成,。
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1. 工藝概述
每個(gè)儲(chǔ)煤槽中的單種煤通過(guò)圓盤(pán)給料機(jī)均勻地落到定量給料機(jī)皮帶上,稱(chēng)量和速度信號(hào)分別進(jìn)入到控制系統(tǒng),,經(jīng)過(guò)乘積運(yùn)算處理計(jì)算出實(shí)際給料量,,將實(shí)際給料量與設(shè)定的給料量不斷進(jìn)行比較輸出兩路PID控制信號(hào),分別對(duì)圓盤(pán)給料機(jī)和定量給料皮帶機(jī)進(jìn)行雙變頻調(diào)速控制,,使之精確地以恒定的期望給料速率出料,保持每臺(tái)CFW給料流量的恒定,,以確保所設(shè)定總配比的要求,。自動(dòng)配煤裝置實(shí)現(xiàn)24套圓盤(pán)給料機(jī)、定量給料機(jī)的順序起停,、報(bào)警以及模擬量的輸入,、輸出,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)全自動(dòng),、半自動(dòng)及手動(dòng)的控制,,完成不同原煤料混勻給料、煤比計(jì)算及配煤流量控制并實(shí)現(xiàn)配料系統(tǒng)與帶式輸送機(jī)的起停連鎖,。圓盤(pán)及定量給料皮帶機(jī)原理如圖1所示:
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CFW定量給料機(jī)主要分為四大單元:稱(chēng)重單元,、皮帶測(cè)速單元、積算控制單元,、驅(qū)動(dòng)單元,其中稱(chēng)重單元,,皮帶測(cè)速單元,驅(qū)動(dòng)單元作為給料機(jī)的部件安裝在機(jī)械本體上,。
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q:瞬時(shí)輸送量 (kg/min)
W:物料的單位長(zhǎng)度重量 (kg/m) (載荷密度)
V:皮帶速率 (m/min)
設(shè)輸送帶的運(yùn)行長(zhǎng)度為[l],,輸送帶的速度為[v],,輸送帶運(yùn)行時(shí)間為[t],
其關(guān)系為l=vt
因此在輸送帶運(yùn)行了t1時(shí)間后,輸送帶的運(yùn)行長(zhǎng)度為l1=vt1,,
那么,,輸送流量可用下列方程式表示:
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Wdl : 在微小運(yùn)行距離(dl)上的輸送量
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(pán)給料
皮帶驅(qū)動(dòng)電機(jī): 3.7KW 3φAC380V
圓盤(pán)驅(qū)動(dòng)電機(jī): 15KW 3φAC380V
軸端編碼器: 600P/R DC12V~24V
給料機(jī)輸送帶寬度: 800mm
輸送機(jī)能力范圍: 10~100t/h
輸送機(jī)速度: 0.1m/s~1m/s
輸送機(jī)傾斜角度: 0℃
輸送機(jī)頭,、尾滾筒中心距: 3m~3.5m
配料秤系統(tǒng)精度: 優(yōu)于0.5%
1.系統(tǒng)總貌
整個(gè)自動(dòng)配煤裝置為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人化管理,所有的操作和監(jiān)視均在中央控制室中進(jìn)行,,系統(tǒng)采用分布式計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理方式,,主要由兩套西門(mén)子S7-300PLC、兩套WINCC V6.0監(jiān)控軟件及工控機(jī),、48套SIMOVERT MASTERDRIVES 6SE70工程型變頻器,、24臺(tái)CFC-200回路調(diào)節(jié)控制器、3套OSM等控制單元構(gòu)成一個(gè)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(shí)時(shí)性和高動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求,Profibus通訊速率最高可達(dá)12Mbit/S, 8個(gè)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的總線循環(huán)時(shí)間最快可至0.2ms,,在全球制造業(yè)自動(dòng)化和流程工業(yè)自動(dòng)化的總安裝站點(diǎn)數(shù)已突破1千萬(wàn),,比任何其它現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)高出許多,它的節(jié)點(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)方式應(yīng)用于所有領(lǐng)域并貫穿整個(gè)過(guò)程鏈的現(xiàn)場(chǎng)總線,。這種系統(tǒng)架構(gòu)充分利用發(fā)揮了西門(mén)子SIMATIC自動(dòng)化產(chǎn)品的資源,具有高可靠性,,強(qiáng)抗干擾能力和靈活的可擴(kuò)充性,,可獨(dú)立完成對(duì)設(shè)備的數(shù)據(jù)采集,精度控制,,監(jiān)控聯(lián)鎖,。上位機(jī)WINCC V6.0組態(tài)軟件作為HMI,,通過(guò)操作畫(huà)面對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控,報(bào)警,,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝過(guò)程參數(shù)的實(shí)時(shí)曲線,、歷史趨勢(shì)顯示、報(bào)警記錄,、配方管理,、產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)、各類(lèi)數(shù)據(jù)歸檔和安全連鎖保護(hù),,同時(shí)通過(guò)VBA編程實(shí)現(xiàn)Excel報(bào)表輸出,、打印及預(yù)覽等功能。系統(tǒng)需要監(jiān)測(cè)重量,、速度,、位置、缺料,、堵料,、皮帶打滑、電機(jī)啟停,、電流,、轉(zhuǎn)距和轉(zhuǎn)速等一千多個(gè)模擬量I/O和數(shù)字量I/O控制點(diǎn),具有48個(gè)PID閉環(huán)控制回路和2套遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)操作站。整套系統(tǒng)通過(guò)光纖交換機(jī)進(jìn)入Ethernet與焦業(yè)公司的其它焦化工藝段及廠級(jí)管理網(wǎng)進(jìn)行銜接,,達(dá)到管控一體化水平
本系統(tǒng)24臺(tái)配煤秤分為兩個(gè)工藝段各為12臺(tái),,每個(gè)工藝段控制單元由1個(gè)S7-315-2DP CPU主站(含1個(gè)本地?cái)U(kuò)展主站)及2個(gè)ET200M從站,、12個(gè)CFC-200及6SE70變頻器配帶CBP2從站所組成,,兩個(gè)工藝段控制單元經(jīng)光纖工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行互連,兩臺(tái)帶有WinCC V6.0的工控機(jī)組成配煤系統(tǒng)操作員站,,其中一臺(tái)兼有工程師站功能,。
控制系統(tǒng)主要采用西門(mén)子SIMATIC系列產(chǎn)品,,其硬件主要配置如下:
工控機(jī):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(gè),;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(dòng)配置組成(8套變頻柜)
變頻器采用西門(mén)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(tái)(控制圓盤(pán)驅(qū)動(dòng));
SIEMENS 6SE70210EA61 4KW 24臺(tái)(控制皮帶驅(qū)動(dòng)),。
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(gè),。
驅(qū)動(dòng)裝置:SEW-EURODRIVE 軸裝式電機(jī)/減速機(jī)一體化裝置 48套,。
(3)網(wǎng)絡(luò)及軟件配置
OSM光纖交換機(jī): 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(chēng)重部件配置
計(jì)量稱(chēng)重檢測(cè)部件主要采用Yamato系列產(chǎn)品
稱(chēng)重傳感器:UB2-100kg 48個(gè),。
測(cè)速單元:LE-627 24套。
回路調(diào)節(jié)控制單元:CFC-200C 24套,。
自動(dòng)標(biāo)定驅(qū)動(dòng)單元:ORIENTAL-MOTOR 2RK6GN 24套,。
為了滿足在設(shè)備層、控制層及信息層的不同要求,,西門(mén)子具有多種通信網(wǎng)絡(luò)及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)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,。
•通訊可靠,,網(wǎng)絡(luò)出錯(cuò)后可迅速重構(gòu)(<0.3秒)
•通過(guò)集成的冗余管理器可以實(shí)現(xiàn)快速介質(zhì)冗余
•通過(guò)100Mbit/s的高速率和負(fù)載隔離技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)性能的提升
•冗余環(huán)中的通訊速率為百兆,每個(gè)環(huán)上最多可使用50個(gè)OSM
•使用多模光纖的兩個(gè)模塊間的最大距離是3000m
•簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)配置和擴(kuò)展診斷
•24V DC冗余供電