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Opto22 PAC 控制器在石灰竖窑自动控制系统中应用摘要：通过本文简要介绍了美国 OPTO22 公司的 SNAP-PAC-S1 控制器在石灰竖窑自动控制系统中的应用。介绍了本 控制系统的设备选型、SNAP-PAC-S1 控制器的硬件组态、软件编程。 关键词：石灰窑竖窑；SNAP PAC 控制器；ioProject Professional 引言： 随着舞阳钢铁公司新的 100 万吨生产线的建设，作为新生产线炼钢部分的配套工程，在原来两座 石灰竖窑的基础上，新建两座单窑生产能力 150T/D 的石灰竖窑。石灰是炼铁、炼钢生产中必不可少 的原料之一。石灰品质的好坏直接影响着钢铁的质量，因此，采用先进的自动控制系统，对于提高炼 铁炼钢的产量和质量，有十分重要的意义。 一、自控系统设计要求 石灰窑生产的原料主要是石子（石灰石），成品是生石灰。在竖窑的加料口加入石灰石，经过煤气燃烧，煅烧成生石灰，输出到成品料仓。控制系统主要包括石灰石筛选、上料系统，煅烧系统，冷却空气循环系统，助燃空气循环系统，废气除尘循环系统，成品出窑、运输系统以及配套的煤气加压 泵站、液压站。新建石灰窑工艺设计先进，自动化程度高，所有设备具备机旁手动、半自动、全自动 三种控制模式，并具备设备故障诊断报警功能。 根据用户和工艺设计的要求，石灰窑的控制系统分为三级监控系统。分别为车间生产管理级、窑 前生产操作级 、现场控制级。 1、车间生产管理级 面向生产管理人员，使用微软的 SQL 2000 作为数据服务器，对生产中的各种数据进行存储、 管理、产生各种生产报表。 2、窑前生产操作级 面向生产操作人员，由两套工业控制计算机作为 HMI,在 HMI 的监控画面上显示各种设备的 工况参数，并通过 HMI 来对生产过程进行控制调节。根据生产情况可选择半自动、全自动工作模式。当生产中出现异常时，在 HMI 上显示报警信息。正常情况下，两台 HMI 分别监控两座竖窑的情况，在一个 HMI 出现问题时，可互为冗余，确保生产的正常进行。 3、现场控制级 面向生产过程，由过程控制器以及现场智能 I/O 处理器、各种模板构成，为基础测控级。完 成生产现场大量压力、温度、流量的采集和处理，对生产过程进行控制。自动控制系统通过对由 振动给料筛、板链式提升机、电子秤量斗、单斗提升机，拖板出料机、卸料闸板、振动给料机构 成的竖窑筛选、加料、卸料系统的自动控制，实现原料的筛选、加料、卸料的自动化。在出料过 程中为保证石灰竖窑的密闭型，必须确保上下卸料闸板只有一个同时处于开启状态。煤气加压机、 助燃风机、冷却风机是变频器控制下的罗茨风机，通过对煤气压力、助燃空气压力、冷却空气压 力的 PID 调节，达到恒压控制的要求。控制系统不间断的对煤气压力进行监视，当出现煤气压力 过低，危及到生产的安全进行时，立即自动切断煤气截止阀。按照工艺要求窑顶废气压力必须控 制在-0.2Kpa 到+0.2Kpa 的允许范围内，控制系统通过对引风机入口阀开口度的 PID 调节，达到 设计要求。控制系统还包括除尘、液压站、带式输送机、刮板机、以及各种电动阀门的控制。 二、系统硬件选型及特点 为了满足以上的设计要求，在本项目中我们选择了美国 OPTO22 公司推出的基于以态网的过 程自动化控制器 SNAP-PAC-S1。 SNAP-PAC-S1 过程控制器 CPU 为主频 266MHz、32 位、带浮点协处理器，内存为 32M 的 RAM、8M 电池后备 RAM、16M 的 Flash EEPROM,提供强大的处理能力和运算功能。PAC 控制器可以同时运行 32 个任务，现场智能 I/O 单元完成 PID 功能，适应实时工业控制、远程监控、数据采集的要求。能够处理多种自动控制任务，包括开关量、模拟量、串行数据处理、PID 调节。PAC 控制器有支持多种通讯协议，带有 2 个 RS-232 接口、1 个 RS-485 接口。 PAC-S1 控制器带有两个独立的 10/100M 自适应 Ethernet 网络接口，通过软件配置及可以实 现控制器、智能 I/O 处理器的冗余，也可以通过网络分段的办法把控制网络和生产管理网络可靠隔离。 由于本项目使用的开关量 I/O 点比较多，开关量选择的是 32 通道输入模块 SNAP-IDC32 和 32通道输出模块 SNAP-ODC32，以及配套的信号转接板 SNAP-IDC-HDB 和 SANP-ODC-HDB。根据工艺的需要智能 I/O 处理器选择了带 PID 调节的 SNAP-B3000-ENET。 控制系统共有输入、输出信号近 800 点，其中包括开关量输入/输出信号、4-20mA 输入/输出信号热电偶、热电