s7-300plc在钛渣电炉上料系统中的应用汇编..docVIP

S7-300 PLC在钛渣电炉?上料系统中的应用 [摘要] ? 针对某钛冶炼厂钛渣电炉上料系?统的工艺及电气控制要求，运用西?门子S7-300 PLC及现场?总线技术，实现了原料配送系统的?自动化网络控制。实践证明，该系?统提升了系统加料过程的连续性。?准确度及运行效率，取得了较好的?技术经济效益。 关键词 钛?渣电炉上料系统S7-300 现?场总线 人机界面 MM440 ? 钛渣电炉上料系统工艺简介及控?制要求 钛渣电炉上料系统工艺简?介 钛渣电炉上料系统是钛渣电炉?冶炼生产线的重要组成部分。如图? 1所示，该系统分为配料、上料?和炉顶加料3个部分，各部分由皮?带机连接运输，为电炉提供各种原?料和辅料，满足冶炼生产的需要。?首先将各种原料仓（无烟煤仓、焦?炭仓、铁精矿AB仓）的原料按照?工艺配比要求经原料仓下面的称量?皮带机进行配料；然后由混料皮带?机进行混料，并通过#1、#2转?运站，上料皮带机，卸料小车及密?闭行走皮带机进行上料；最后对#?1~#3电极炉顶料仓、中心料仓?、钛精矿补加料仓、无烟煤补加料?仓分别和炉顶除尘系统，分别对易?产生粉尘的地方进行除尘。 ?钛渣电炉上料系统控制要求 钛渣?电炉上料系统主要用于检测和控制?原料仓、称重皮带、混料 皮带、?上料皮带、密闭行走皮带、炉顶料?仓等设备的运行状况，保证加料过?程的连续性，控制原料配比和加料?量的准确度。通过料位检测装置可?对各原料仓的料位进行检测，当检?测到料位低于某一特定数值时，需?自动启动上料皮带开始对各料仓进?行加料。 当系统以自动方式运行?时，装料控制应遵循顺启逆停得动?作原 则，即先启动上料皮带机再?启动混料皮带机；同时根据炉顶料?仓的料重信号，确定加料的先后，?直到所有的料仓无信号发出，然后?从混料皮带开始依次延时停止所有?的皮带电机。 在整个配送料过程?中，系统将检测每条皮带的运行状?态、料仓的料位检测装置的动作情?况以及料仓的料位情况，并对设备?运行过 程中的故障做出判断，产?生报警信息提示操作人员注意。 ? 系统硬件、软件选型及自动化网?络结构设计 本系统设备采用西门?子S7-300 PLC、Pro?fibus-DP现场总线及人际? 界面等进行远程I/O模块控制?，以简化系统接线，并解决了现场?设备信号可靠性传输问题。 ?2.1 系统硬件配置 （1）P?LC主站选用西门子S7-300? PLC（315-2DP CP?U），远程从站选用ET200M?（2台）；通信选用Profib?us-DP总线电缆及CP341?-1通信处理器模块。 （2）选?用4台西门子MM440变频器，?均带CB通信板（用于连接Pro?fibus-DP现场总线），可?分别控制4个原料仓称量皮带速度?，以控制各原料的配比量。 （3?）选用的外围执行设备主要为1台?5.5KW卸料小车电机、4台2?0KW称量皮带电机、1台35Ｋ?Ｗ混料皮带机电机、１台７５KW?上料皮带电机（#1）、1台35?KW上料皮带电机（#2）、2台?5.5KW密闭行走电机、2台2?.5KW密闭皮带电机。 ?2.2 系统软件配置 ? 系统软件选用西门子Ｓ７－３?００　ＰＬＣ组态、编程、调试、?诊断及控制软件Ｓｔｅｐ　Ｖ５．?３，西门子人机界面（ＨＭＩ）开?发设计软件ＷｉｎＣＣ　Ｖ６．０?。 　２.3 PLC控制系统网?络结构设计 PLC控?制系统网络结构如图2所示，S7?-300 PLC作为Profi?bus-DP现场总线的主站，使?用2台ET200M从站分别对#?1转运站前的现场设备和#2转运?站后的现场设备进行连接与控制；?同时通过Profibus-DP?总线与4台MM440变频器通信?，实现对4个原料仓称量皮带传动?电机的远程控制。 ? 另外，各I/O设备及变频器?的实时参数可反馈给主站PLC，?主站PLC通过CP341-1通?信处理器模块连接到工业以太网（?包括工程师站和ＷｉｎＣＣ服务器?），从而实现全厂车间级自动化网?络的互联互通及远程人机界面（Ｈ?ＭＩ）监控。 ３　系统ＰＬＣ?程序设计 系统PLC?程序采用Step7软件，为“模?块化”编程结构，即将程序按照系?统任务和设备划分为若干子程序F?C模块，并按照控制要求相互配合?，被主循环程序OBI调用。子程?序FC块包括系统自动控制程序（?FC1）、控制台/机旁两地手动?与检修程序（FC4）、主要执行?设备定期检修提示程序（FC5）?以及系统初始化与复位程序（FC?6）。其中最关键的是自动控制程?序（FC1），它是一个典型的顺?序、连锁控制、按照系统的工艺及?控制要求，程序的各步序间都应有?严格的转换条件和连锁关系，以确?保系统工艺的顺利执行。自动控制?程序的流程如图3所示。 ? 系统顺启